Kimyasal element · referans sayfası

71Lu

Lutesyum

Lutesyum, atom numarası 71 ve sembolü Lu olan kimyasal elementtir. Periyot 6, grup 3, d bloğunda yer alır. Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Elektron dizilimi [Xe] 4f14 5d1 6s2 biçimindedir.

Atom numarası71

Standart atom ağırlığı174.96669(5)

Grup3

Periyot6

Blokd

Elektron dizilimi[Xe] 4f14 5d1 6s2

Elektronik yapı

Kimyasını ne belirler?

Lutesyum lantanitler arasındadır; bu seride 4f alt kabuğu dolar. +3 yükseltgenme basamağı çok yaygındır ve f elektronları birçok lantanitin manyetik ve optik özelliklerini etkiler.

4f elektronları görece iyi perdelenir; bu nedenle komşu lantanitlerin kimyası birbirine çok benzer. [Xe] 4f14 5d1 6s2 dizilimi aralarındaki daha ince farkları açıklamaya yardım eder.

Kimyasal biçimler

Bileşikler, iyonlar ve malzemeler

Lutesyum çoğunlukla +3 iyonu hâlinde oksitler, halojenürler ve koordinasyon bileşikleri oluşturur. Lantanitlerin genel kimyası benzerdir; 4f doluluğundaki farklar manyetik ve ışıldama özelliklerinde ayrım yaratır.

Fiziksel davranış

Hâl ve faz değişimleri

Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Verilen yoğunluk 9.841 g/cm³. Erime noktası 1 950 K (1 677 °C). Kaynama noktası 3 675 K (3 402 °C). Basınç, saflık ve kristal yapı ölçülen fiziksel değerleri etkileyebilir.

Bulunuş ve kullanım

Lutesyum nerede bulunur ve nasıl kullanılır?

Pratikte Lutesyum özellikle şu alanlarla ilişkilidir: Katalizörler, Tıbbi görüntüleme cihazları ve Bilimsel araştırma. Kullanımın ayrıntısı elementin kimyasal biçimine, saflığına ve gerekli özelliğe bağlıdır.

Pratikte

Gerçek kullanım örnekleri

Katalizörler

Lutesyum veya bileşikleri kimyasal dönüşümlerde reaktif, öncü madde ya da katalizör bileşeni olarak kullanılır; rolü kimyasal biçime göre değişir.

Tıbbi görüntüleme cihazları

Lutesyum veya belirli bileşikleri, uygun kimyasal ya da izotop biçiminde tıp, tanı, implant malzemeleri veya biyolojik süreçlerle ilgili uygulamalarda kullanılır.

Bilimsel araştırma

Lutesyum, büyük ölçekli ticari kullanım için değil; atomik, nükleer ve periyodik eğilimleri sınamak için üretilir, ayrılır veya ölçülür.

Periyodik konum

Komşu elementler ne anlatır?

Lutesyum, periyot 6 ve grup 3 içinde, d bloğunda yer alır ve lantanit olarak sınıflandırılır. Aynı gruptaki komşular değerlik elektron düzeni ve yaygın tepkime türleri açısından karşılaştırma sağlar. Periyotta yatay karşılaştırma ise atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik ve bağlanmadaki düzenli değişimleri gösterir.

Referans verileri

Fiziksel ve atomik özellikler

Sınıflandırmalantanit

Oda sıcaklığındaki hâlikatı

Elektron katmanları2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2

Yoğunluk9.841 g/cm³

Erime noktası1 950 K (1 677 °C)

Kaynama noktası3 675 K (3 402 °C)

Pauling elektronegatifliği1.27

Birinci iyonlaşma enerjisi523.5 kJ/mol

Elektron ilgisi33.4 kJ/mol

Değerler, uygun olduğu yerde elementi veya nötr atomu tanımlar. Fiziksel veriler allotropa, basınca, saflığa ve ölçüm koşullarına bağlı olarak değişebilir.

Tarihçe

Keşif ve tanımlama

Lutesyum elementinin keşfi Georges Urbain ile ilişkilendirilir. Elementin fark edilmesi, saf örneğinin ayrılması ve modern atom numarasının belirlenmesi her zaman aynı tarihte gerçekleşmemiştir.

İzotoplar ve atom ağırlığı

İzotop bileşimi sayıları nasıl değiştirir?

Standart atom ağırlığı 174.96669(5) değeridir. Bu sayı tek bir atomun kütlesini değil, doğal karasal maddede görülen tipik izotop bileşiminin ağırlıklı ortalamasını temsil eder.

Lutesyum en az bir kararlı izotopa sahiptir. İzotopların proton sayısı ve dolayısıyla element kimliği aynıdır; nötron sayıları ve atom kütleleri farklıdır.

Güvenlik

Kullanım ve maruziyet

Lutesyum ile ilgili tehlikeler kimyasal biçime, doza ve maruziyet yoluna bağlıdır. Saf element, iyonlar ve bileşikler biyolojik ve çevresel olarak çok farklı davranabilir; bu nedenle somut maddenin güvenlik verileri esas alınmalıdır.