THE liutecis, simbolis Lu ir atominis skaičius 71, yra periodinės lentelės cheminis elementas, priklausantis lantanidų (žinomų kaip retųjų žemių metalai) grupei. Tai sunkiai gaminamas metalas ir gali būti gaunamas kaip šalutinis produktas kasant kitus lantanidus arba per itrio rūdas. Metalinės formos jis yra pilkšvai baltos spalvos ir atsparus korozijai. Tirpale, kaip ir kiti lantanidai, liutecis pasisavina oksidacijos numeris lygus +3.
Lutetium pavadintas Prancūzijos sostinės Paryžiaus miesto vardu. Senovėje, kaip ir Romos imperijoje, miestas buvo vadinamas Lutetija. Nors lantanidai yra plačiai naudojami sparčiai augančiuose ekonomikos sektoriuose, liutecis vis dar turi pritaikymų. ribojamas, pavyzdžiui, gaminant lazerius, optinius instrumentus, keramiką ir atliekant eksperimentinį gydymą sunkiais atvejais vėžys.
Taip pat žiūrėkite: Kokie yra vidiniai perėjimo elementai?
Šio straipsnio temos
- 1 – liutecio santrauka
- 2 - Liutecio savybės
- 3 - Liutecio savybės
- 4 – Kur galima rasti liutecio?
- 5 – liutecio gavimas
- 6 - Liutecio panaudojimas
- 7 - Liutecio istorija
- 8 - Išspręsti pratimai ant liutecio
Liutecio santrauka
Liutecis yra metalas, priklausantis lantanidų klasei arba metalai retos žemės.
Metalinėje formoje jis yra pilkšvai baltos spalvos.
Tirpale jo NOx visada yra +3.
Paprastai jis gaunamas kaip šalutinis produktas kasant kitus lantanidus arba itrį.
Jo gamyba yra apsunkinta, nes ji gaminama redukuojant kalciu.
Liutecis naudojamas nedaug, jis dažniau naudojamas lazerių, keramikos ir optinių instrumentų gamyboje.
Jo atradimas priskiriamas prancūzui Georgesui Urbainui.
Nesustok dabar... Po skelbimo yra daugiau ;)
Liutecio savybės
Simbolis: Lu
Atominis skaičius: 71
Atominė masė: 174,9668 c.u.s.
Elektronegatyvumas: 1,27
Susiliejimo taškas: 1663 °C
Virimo taškas: 3402 °C
Tankis: 9,841 g.cm-3 (25 °C temperatūroje)
Elektroninė konfigūracija: [Xe] 6s2 4f14 5d1
Cheminė serija: retųjų žemių metalai, lantanidai
Liutecio savybės
Liutecis yra a minkštas pilkšvai baltas metalas, stabilizuotas nuo oksidacijos, nes ant jo paviršiaus susidaro plonas oksido sluoksnis. Tirpale ir junginių pavidalu liutecis turi oksidacijos skaičius lygus +3.
Jis reaguoja su visais halogenaitačiau chloro atveju (Cl2), bromas (Br2) ir jodas (I2), halogenidai gaunami reaguojant liutecio (III) oksidui su atitinkamo hidrato vandeniniu tirpalu. Iš pradžių liutecio (III) halogenidas gaunamas hidratuotas, o vėliau jį reikia dehidratuoti šiluma arba naudojant džiovinimo priemonę.
Lu2THE3 + 6 HCl → 2 LuCl3(OI2)6
pelno3(OI2)6 → LuCl3 + 6 valandos2THE
Tačiau liutecis turi 50 žinomų izotopų, tik du atsiranda natūraliai, esamas:
176Lu, stabilus, atitinkantis 97,41 % natūralaus liutecio;
175Lu, radioaktyvus, su pusė gyvenimo maždaug 40 milijardų metų, tai atitinka 2,59 % natūralaus liutecio.
liutecis yra diskusijoje apie elementus, kurie turi būti žemiau itris ir skandis3 grupėje Periodinė elementų lentelė. Vis dar kyla abejonių, ar žemiau itrio turi būti lantano ir aktinio, ar liutecio ir laurenso.
Tiesa ta, kad IUPAC paliko šį klausimą dviprasmišką, net suformavęs darbo grupę sprendimui rasti. Taigi daugumoje periodinių lentelių liutecis yra 15 elementų, žinomų kaip retieji žemių metalai, grupei, kuris prasideda lantanu ir baigiasi pačiu liuteciu.
Kur galima rasti liutecio?
Nėra mineralo, kurio pagrindinė sudedamoji dalis būtų liutecis. Taigi, didžioji jo produkcijos dalis vyksta kaip šalutinis itrio kasybos produktas, daugiausia mineraluose bastnazitas ir monazitas. Šių dviejų mineralų sudėtyje yra daug retųjų žemių metalų, tačiau liutecio (Lu pavidalu)2THE3) jose yra mažiau nei 0,1 % masės.
Be to, pažymėtina, kad mineralų, kurie turėti didesnis Lu2O3 masės kiekis yra tokie:
ksenotimas, kurio masė 0,8 %;
eudialitas, kurio masė 0,3 %;
ferguzonitas, kurio masė 0,2 %.
Taip pat skaitykite: Ceris – kitas metalas, priklausantis lantanidų grupei
Liutecio gavimas
Liutecio gavimas metaliniu ir grynu pavidalu yra neseniai chemijos istorijoje. Tiesą sakant, manoma, kad tai vienas iš sunkiausiai (jei ne sunkiausiai) gaunamų elementų. Pagrindinė technika susideda iš LuCl sumažinimas3 arba LuF3bevandeniai produktai, naudojant metalinį kalcį, reakcijoje, kurios temperatūra siekia 1470 °C.
Kitas sudėtingas veiksnys yra tas tokia reakcija turi vykti sumažinto slėgio sąlygomis, 10 diapazone-4 slėgio paskaliai (tik palyginimui, jūros lygyje slėgis yra 101 325 paskaliai). Proceso reakcija yra tokia:
3 Ca (l) + 2 LuF3 (l) → 3 CaF2 (l) + 2 Lu (l)
Gautas skystas mišinys yra nevienalytis, palengvinantis fluoro atskyrimą nuo kalcio liutecio. Atskyręs liutecis sukietėja ir išgryninamas.
Liutecio taikymas
Liutecio panaudojimas vis dar yra menkas. Liutecis yra brangiausias iš visų lantanidų, kurių kaina siekia 100 USD/g. optinių lęšių, keramikos ir lazerių gamyba.
izotopas 177Lu buvo naudojamas eksperimentinis gydymas sunkiais atvejais vėžys. Šiuo atveju baltymai prisijungia prie liutecio ir jį panaudoja jonizuojanti radiacija sunaikinti vėžines ląsteles.
Kaip hafnis, galima naudoti liutecį geologinis datavimas. Ši technika, beje, buvo naudojama retųjų žemių metalų (įskaitant patį liutecį) kiekybiniam kiekiui nustatyti Bou Regreg upės mineraliniuose telkiniuose Maroke.
liutecio istorija
71 elementas pirmą kartą buvo atskirai izoliuotas 1907 m, remiantis mineralų mėginiais, kuriuose buvo daug iterbio oksido, vieno paskutiniųjų lantanidų. Taigi manoma, kad liutecis taip pat buvo šio mineralo mėginio sudėties dalis. Tačiau du mokslininkai teigė esą atsakingi už 71 elemento atradimą.
Pirmasis, prancūzas Georgesas Urbainas, aprašė, kad iterbį, kurį 1879 m. atrado Jeanas de Marignacas, galima padalyti į du naujus elementus: iterbį (arba neo-iterbį) ir liutecį. Pasirodo, šie du elementai buvo identiški elementams aldebarnium ir cassiopeio. Juos atrado austras Carlas Aueris von Welsbachas.
1909 m. Tarptautinė atominių svorių komisija numetė kūjį ir buvo nuspręsta, kad Georgesas Urbanas jis buvo atradimo autorius, išlaikant naujojo elemento liutecio pavadinimą.
Pažymėtina, kad žodis liutecis nurodo terminą liutecija, buvęs Paryžiaus miesto pavadinimas, Prancūzijos sostinė, nes senovėje, kaip ir Romos imperija, miestas vadinosi Lutetija.
Įdomu tai, kad praėjus keleriems metams po to, kai fon Welsbacho kasiopejus buvo paliktas, 2009 m., Iupac oficialiai paskelbė 112 elemento, kurio priimtas pavadinimas buvo kopernicis, atradimą. Iš pradžių buvo naudojamas simbolis Cp, bet dėl cassiopeio (kuris naudojo šį simbolį ir vis dar išlaikomas vokiečių kalba liutecijai žymėti), Iupac nusprendė įvesti elemento simbolį Cn. 112.
Pratimai, sprendžiami ant liutecio
Klausimas 1
Liutecis, kaip ir kiti lantanidai, tirpale turi NOx +3. Kurios iš šių medžiagų turi tokios oksidacijos būsenos elementą?
A) LuF
B) LuCl2
C) Lu2THE3
D) LuBr4
E) Lu2aš
Rezoliucija:
Alternatyva C
THE fluoras NOx yra lygus -1. Kiti halogenai, jei jų nėra atomas deguonies formulėje, taip pat yra įkrauti -1. jau deguonies turi -2 mokestį. Taigi liutecio NOx kiekis kiekvienoje medžiagoje apskaičiuojamas taip:
LuF: x + (–1) = 0 → x = +1; toks neteisingas atsakymas.
pelno2: x + 2(–1) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; toks neteisingas atsakymas.
Lu2THE3: 2x + 3(–2) = 0 → 2x – 6 = 0 → x = +3; toks teisingas atsakymas.
LuBr4: x + 4(–1) = 0 → x – 4 = 0 → x = +4; toks neteisingas atsakymas.
Lu2I: 2x + (–1) = 0 → 2x – 1 = 0 → x = +½; toks neteisingas atsakymas.
2 klausimas
THE 177Lu buvo naudojamas kai kurių sunkių vėžio atvejų eksperimentiniam gydymui. Stebint tokį izotopą ir žinant, kad elemento atominis skaičius lygus 71, koks šio izotopo neutronų skaičius?
A) 177
B) 71
C) 248
D) 106
E) 108
Rezoliucija:
Alternatyva D
Lu atominis skaičius lygus 71. Taigi, skaičius neutronų galima apskaičiuoti pagal šią formulę:
A = Z + n
kur A yra skaičius atominė masė, Z yra atominis skaičius, o n yra neutronų skaičius. Pakeitę vertes, turime:
177 = 71 + n
n = 177–71
n = 106
Autorius Stefano Araújo Novais
Chemijos mokytojas