Pierwiastek chemiczny · karta referencyjna

71Lu

Lutet

Lutet to pierwiastek o liczbie atomowej 71 (Lu), położony w okresie 6, grupie 3 i bloku d. Stan odniesienia w temperaturze pokojowej: ciało stałe. Konfiguracja elektronowa: [Xe] 4f14 5d1 6s2.

Liczba atomowa71

Standardowa masa atomowa174.96669(5)

Grupa3

Okres6

Blokd

Konfiguracja elektronowa[Xe] 4f14 5d1 6s2

Budowa elektronowa

Co steruje jego chemią

Lantanowce charakteryzuje zapełnianie podpowłoki 4f. W chemii często dominuje stopień utlenienia +3, a elektrony f odpowiadają za wiele właściwości magnetycznych i optycznych.

Konfiguracja elektronowa atomu to [Xe] 4f14 5d1 6s2. Liczba i energia elektronów walencyjnych wpływają na tworzenie wiązań, typowe stopnie utlenienia oraz podobieństwa z sąsiednimi pierwiastkami.

Formy chemiczne

Związki, jony i materiały

Lantanowce najczęściej tworzą jony +3 oraz odpowiednie tlenki, halogenki i związki koordynacyjne. Ich chemia jest do siebie podobna, natomiast różnice w obsadzeniu orbitali f dają odmienne właściwości magnetyczne i luminescencyjne.

Zachowanie fizyczne

Stan skupienia i przemiany fazowe

W temperaturze pokojowej stanem odniesienia jest ciało stałe. Podawana gęstość wynosi 9.841 g/cm³. Temperatura topnienia wynosi 1 950 K (1 677 °C). Temperatura wrzenia wynosi 3 675 K (3 402 °C). Ciśnienie, czystość próbki i struktura krystaliczna mogą wpływać na mierzone właściwości fizyczne.

Występowanie i zastosowania

Gdzie występuje i do czego jest używany

W praktyce najważniejsze konteksty występowania i zastosowań to: Katalizatory, Aparatura obrazowania medycznego oraz Badania naukowe.

W praktyce

Konkretne przykłady zastosowań

Katalizatory

Pierwiastek lub jego związki mogą przyspieszać reakcje albo umożliwiać ich prowadzenie w łagodniejszych warunkach, nie będąc przy tym zużywane w takim samym stopniu jak reagenty.

Aparatura obrazowania medycznego

W tym zastosowaniu wykorzystuje się właściwości chemiczne lub fizyczne tego pierwiastka i jego związków, dobrane do konkretnych wymagań materiału lub procesu.

Badania naukowe

Próbki i związki tego pierwiastka wykorzystuje się w badaniach właściwości atomowych, materiałowych i chemicznych oraz do testowania modeli teoretycznych.

Położenie w układzie okresowym

Co mówią sąsiednie pierwiastki

Pierwiastek znajduje się w okresie 6 i grupie 3. W jego rzeczywistym otoczeniu w układzie okresowym widać między innymi: Tul, Iterb, Lutet, Hafn, Tantal. Porównanie tych pozycji pomaga zrozumieć zmiany promienia atomowego, energii jonizacji, elektronów walencyjnych i sposobów tworzenia wiązań.

Dane referencyjne

Właściwości fizyczne i atomowe

Klasyfikacjalantanowiec

Stan w temperaturze pokojowejciało stałe

Powłoki elektronowe2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2

Gęstość9.841 g/cm³

Temperatura topnienia1 950 K (1 677 °C)

Temperatura wrzenia3 675 K (3 402 °C)

Elektroujemność Paulinga1.27

Pierwsza energia jonizacji523.5 kJ/mol

Powinowactwo elektronowe33.4 kJ/mol

Wartości opisują pierwiastek lub atom obojętny tam, gdzie ma to zastosowanie. Dane fizyczne mogą zależeć od odmiany alotropowej, ciśnienia i warunków pomiaru.

Historia

Odkrycie i identyfikacja

Odkrycie pierwiastka wiąże się z osobą lub zespołem: Georges Urbain. Rozpoznanie nowego pierwiastka, uzyskanie czystej próbki i późniejsze przypisanie współczesnej liczby atomowej nie zawsze następowały w tym samym czasie.

Izotopy i masa atomowa

Jak skład izotopowy zmienia liczby

Standardowa masa atomowa wynosi 174.96669(5). Wartość ta odnosi się do składu izotopowego naturalnego materiału ziemskiego, a nie do masy jednego konkretnego atomu.

Pierwiastek ma co najmniej jeden trwały izotop. Izotopy mają tę samą liczbę protonów, lecz różną liczbę neutronów, dlatego zachowują tożsamość chemiczną pierwiastka, ale różnią się masą atomową.

Bezpieczeństwo

Postępowanie i narażenie

Ryzyko zależy od postaci chemicznej, dawki i drogi narażenia. Czysty pierwiastek, jego jony i związki mogą mieć bardzo różne działanie biologiczne i środowiskowe, dlatego należy korzystać z danych bezpieczeństwa dla konkretnej substancji.