Nguyên tố hóa học · trang tham khảo

71Lu

Luteti

Luteti là nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử 71, ký hiệu Lu. Nó nằm ở chu kỳ 6, nhóm 3, khối d. Ở nhiệt độ phòng, trạng thái tham chiếu là rắn; cấu hình electron là [Xe] 4f14 5d1 6s2.

Số hiệu nguyên tử71

Nguyên tử khối chuẩn174.96669(5)

Nhóm3

Chu kỳ6

Khốid

Cấu hình electron[Xe] 4f14 5d1 6s2

Cấu trúc electron

Yếu tố nào chi phối hóa học của nguyên tố

Các nguyên tố họ lantan đặc trưng bởi quá trình điền electron vào phân lớp 4f. Trạng thái oxi hóa +3 thường chi phối hóa học của dãy này, trong khi các electron f chưa ghép đôi tạo ra nhiều tính chất từ và quang học đáng chú ý.

Cấu hình electron của Luteti là [Xe] 4f14 5d1 6s2. Electron 4f được che chắn tương đối mạnh nên các nguyên tố họ lantan lân cận có hành vi hóa học khá giống nhau; chính vì vậy việc tách riêng từng nguyên tố thường khó hơn nhiều so với việc tách các nhóm nguyên tố khác nhau.

Các dạng hóa học

Hợp chất, ion và vật liệu

Các nguyên tố họ lantan thường gặp dưới dạng ion +3 trong oxide, halide và phức chất phối trí. Các hợp chất của Luteti có hóa học gần với các nguyên tố họ lantan lân cận, trong khi cấu trúc electron f tạo nên những khác biệt về từ tính, quang phổ và màu sắc.

Tính chất vật lý

Trạng thái và chuyển pha

Trạng thái tham chiếu ở nhiệt độ phòng là rắn. Mật độ được liệt kê là 9.841 g/cm³. Điểm nóng chảy là 1 950 K (1 677 °C). Điểm sôi là 3 675 K (3 402 °C). Áp suất, độ tinh khiết, cấu trúc tinh thể hoặc dạng thù hình có thể làm thay đổi các giá trị vật lý đo được.

Sự hiện diện và ứng dụng

Luteti được gặp và sử dụng ở đâu

Trong thực tế, Luteti thường được gặp trong các ứng dụng liên quan đến chất xúc tác, thiết bị chẩn đoán hình ảnh và nghiên cứu khoa học. Tùy trường hợp, tính chất được khai thác có thể thuộc về nguyên tố tinh khiết, một hợp chất, hợp kim hoặc một đồng vị cụ thể.

Trong thực tế

Ví dụ về các ứng dụng thực tế

Chất xúc tác

Luteti hoặc các hợp chất của nó được dùng làm chất xúc tác để tăng tốc phản ứng mà không bị tiêu hao trong cân bằng phản ứng tổng thể.

Thiết bị chẩn đoán hình ảnh

Luteti được dùng trong chất tạo tương phản, vật liệu detector, nam châm trường cao hoặc các bộ phận chuyên dụng của hệ chẩn đoán hình ảnh.

Nghiên cứu khoa học

Luteti chủ yếu được tạo ra, tách hoặc đo trong nghiên cứu nhằm kiểm tra các xu hướng nguyên tử, hạt nhân và tuần hoàn; nó không có ứng dụng thương mại ở quy mô lớn.

Vị trí tuần hoàn

Các nguyên tố lân cận cho biết điều gì

Luteti nằm ở chu kỳ 6 trong dãy f. Các nguyên tố lân cận được hiển thị ở đây gồm Thuli, Yterbi, Hafni và Tantali. So sánh theo dãy này giúp thấy sự biến đổi tuần tự của bán kính nguyên tử, cấu hình electron, trạng thái oxi hóa và các tính chất từ hoặc quang học.

Dữ liệu tham khảo

Tính chất vật lý và nguyên tử

Phân loạihọ lantan

Trạng thái ở nhiệt độ phòngrắn

Các lớp electron2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2

Mật độ9.841 g/cm³

Điểm nóng chảy1 950 K (1 677 °C)

Điểm sôi3 675 K (3 402 °C)

Độ âm điện Pauling1.27

Năng lượng ion hóa thứ nhất523.5 kJ/mol

Ái lực electron33.4 kJ/mol

Các giá trị mô tả nguyên tố hoặc nguyên tử trung hòa khi thích hợp. Dữ liệu vật lý có thể phụ thuộc vào dạng thù hình, áp suất và điều kiện đo.

Lịch sử

Phát hiện và nhận diện

Việc phát hiện Luteti gắn với Georges Urbain. Việc nhận ra một nguyên tố mới, tách được mẫu đủ tinh khiết và gán số hiệu nguyên tử hiện đại không nhất thiết diễn ra cùng một thời điểm, nên lịch sử phát hiện cần được đọc theo từng mốc.

Đồng vị và nguyên tử khối

Thành phần đồng vị làm thay đổi các con số như thế nào

Nguyên tử khối chuẩn là 174.96669(5). Giá trị này phản ánh thành phần đồng vị của vật chất tự nhiên trên Trái Đất, không phải khối lượng của một nguyên tử riêng lẻ.

Luteti có ít nhất một đồng vị bền. Các đồng vị có cùng số proton nên vẫn là cùng một nguyên tố, nhưng khác số neutron và vì vậy khác khối lượng nguyên tử.

An toàn

Xử lý và phơi nhiễm

Nguy cơ liên quan đến Luteti phụ thuộc vào dạng hóa học, liều lượng và đường phơi nhiễm. Nguyên tố tinh khiết, ion và các hợp chất của nó có thể có tác động sinh học và môi trường rất khác nhau, vì vậy cần kiểm tra dữ liệu an toàn của chất thực tế được sử dụng.