Chemický prvok · referenčná karta

71Lu

Lutécium

Lutécium je chemický prvok s protónovým číslom 71 (Lu), umiestnený v perióde 6, skupine 3 a bloku d. Referenčné skupenstvo pri izbovej teplote: pevná látka. Elektrónová konfigurácia: [Xe] 4f14 5d1 6s2.

Protónové číslo71

Štandardná atómová hmotnosť174.96669(5)

Skupina3

Perióda6

Blokd

Elektrónová konfigurácia[Xe] 4f14 5d1 6s2

Elektrónová štruktúra

Čo riadi jeho chemické správanie

Ide o lantanoid, pri ktorom sa postupne zapĺňa podvrstva 4f. Elektróny 4f ovplyvňujú magnetické a spektroskopické vlastnosti, zatiaľ čo v chémii je veľmi časté oxidačné číslo +3.

Elektrónová konfigurácia atómu je [Xe] 4f14 5d1 6s2. Počet a energia valenčných elektrónov ovplyvňujú tvorbu väzieb, bežné oxidačné čísla a podobnosť so susednými prvkami.

Chemické formy

Zlúčeniny, ióny a materiály

Lantanoidy najčastejšie tvoria zlúčeniny v oxidačnom čísle +3. Typické sú oxidy, halogenidy a koordinačné zlúčeniny; rozdiely medzi susednými prvkami bývajú často jemné.

Fyzikálne správanie

Skupenstvo a fázové premeny

Pri izbovej teplote je referenčným skupenstvom pevná látka. Udávaná hustota je 9.841 g/cm³. Teplota topenia je 1 950 K (1 677 °C). Teplota varu je 3 675 K (3 402 °C). Namerané hodnoty môžu ovplyvňovať tlak, čistota vzorky a kryštálová štruktúra.

Výskyt a využitie

Kde sa s prvkom stretávame a na čo slúži

V praxi sa s týmto prvkom stretávame najmä v oblastiach: Katalyzátory, Lekárske zobrazovacie prístroje a Vedecký výskum.

V praxi

Konkrétne príklady využitia

Katalyzátory

Lutécium alebo jeho zlúčeniny vstupujú do chemických procesov ako reagenty, katalyticky aktívne zložky alebo suroviny. Význam vychádza z ich reaktivity a stability za daných podmienok.

Lekárske zobrazovacie prístroje

Lutécium alebo jeho zlúčeniny tu majú biologický či lekársky význam. Rozhodujúca je konkrétna chemická forma a koncentrácia; biologickú úlohu prvku nemožno zamieňať s vlastnosťami čistej látky.

Vedecký výskum

Lutécium sa v tejto oblasti používa vďaka kombinácii svojich fyzikálnych a chemických vlastností. Konkrétny význam závisí od formy prvku, čistoty a požiadaviek danej aplikácie.

Poloha v periodickej tabuľke

Čo ukazujú susedné prvky

Prvok sa nachádza v perióde 6 a skupine 3. V jeho skutočnom okolí v periodickej tabuľke sú napríklad: Túlium, Yterbium, Lutécium, Hafnium, Tantal. Porovnanie susedov pomáha chápať zmeny atómového polomeru, ionizačnej energie, valenčných elektrónov a väzbového správania.

Referenčné údaje

Fyzikálne a atómové vlastnosti

Klasifikácialantanoid

Skupenstvo pri izbovej teplotepevná látka

Elektrónové vrstvy2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2

Hustota9.841 g/cm³

Teplota topenia1 950 K (1 677 °C)

Teplota varu3 675 K (3 402 °C)

Paulingova elektronegativita1.27

Prvá ionizačná energia523.5 kJ/mol

Elektrónová afinita33.4 kJ/mol

Hodnoty sa vzťahujú na prvok alebo neutrálny atóm tam, kde je to vhodné. Fyzikálne údaje môžu závisieť od alotropickej formy, tlaku a podmienok merania.

História

Objav a identifikácia

Objav tohto prvku sa spája s osobou alebo tímom uvedeným v historickom zázname: Georges Urbain. Rozpoznanie nového prvku, získanie čistej vzorky a neskoršie určenie protónového čísla nemuseli prebehnúť v rovnakom okamihu.

Izotopy a atómová hmotnosť

Ako izotopové zloženie mení čísla

Štandardná atómová hmotnosť je 174.96669(5). Táto hodnota vychádza z izotopového zloženia bežného prírodného materiálu a nie je hmotnosťou jedného konkrétneho atómu.

Prvok má aspoň jeden stabilný izotop. Izotopy majú rovnaký počet protónov, ale rozdielny počet neutrónov; zachovávajú chemickú identitu prvku, no líšia sa atómovou hmotnosťou.

Bezpečnosť

Zaobchádzanie a expozícia

Riziko závisí od chemickej formy, dávky a cesty expozície. Čistý prvok, jeho ióny a zlúčeniny môžu mať veľmi rozdielne biologické a environmentálne účinky, preto treba vychádzať z bezpečnostných údajov konkrétnej látky.