THE lutecij, simbol Lu in atomsko število 71, je kemični element periodnega sistema, ki spada v skupino lantanidov (znanih kot redke zemeljske kovine). Je težko pridelava kovina in jo je mogoče pridobiti kot stranski produkt pri rudarjenju drugih lantanidov ali preko itrijevih rud. V svoji kovinski obliki je sivkasto bele barve in je odporen proti koroziji. V raztopini, tako kot drugi lantanidi, lutecij prevzame oksidacijsko število enako +3.
Lutecij je dobil ime po mestu Pariz, francoski prestolnici. V starih časih, tako kot v rimskem cesarstvu, se je mesto imenovalo Lutetia. Čeprav se lantanidi pogosto uporabljajo v hitro rastočih gospodarskih sektorjih, se lutecij še vedno uporablja. omejeno, na primer pri proizvodnji laserjev, optičnih instrumentov, keramike in pri eksperimentalnem zdravljenju hudih primerov raka.
Glej tudi: Kateri so notranji prehodni elementi?
Teme v tem članku
- 1 - Povzetek o luteciju
- 2 - Lastnosti lutecija
- 3 - Značilnosti lutecija
- 4 - Kje lahko najdemo lutecij?
- 5 - Pridobivanje lutecija
- 6 - Uporaba lutecija
- 7 - Zgodovina lutecija
- 8 - Rešene vaje na luteciju
Lutecij Povzetek
Lutecij je kovina, ki spada v razred lantanidov oz kovine redke dežele.
V kovinski obliki ima sivkasto belo barvo.
V raztopini je njegov NOx vedno +3.
Na splošno se pridobiva kot stranski produkt pri pridobivanju drugih lantanidov ali itrija.
Njegova proizvodnja je ovirana, saj se izvaja z redukcijo s kalcijem.
Lutecija je malo uporab, bolj se uporablja pri izdelavi laserjev, keramike in optičnih instrumentov.
Za njegovo odkritje je zaslužen Francoz Georges Urbain.
Ne nehaj zdaj... Po oglasu je več ;)
Lastnosti lutecija
simbol: Lu
atomsko število: 71
atomska masa: 174,9668 c.u.s.
elektronegativnost: 1,27
Fuzijska točka: 1663 °C
Vrelišče: 3402 °C
gostota: 9,841 g.cm-3 (pri 25 °C)
Elektronska konfiguracija: [Xe] 6s2 4f14 5d1
Kemična serija: redke zemeljske kovine, lantanidi
Značilnosti lutecija
Lutecij je a mehka sivkasto bela kovina, stabiliziran proti oksidaciji zaradi tvorbe tanke oksidne plasti na njeni površini. V raztopini in v obliki spojin ima lutecij oksidacijsko število enako +3.
on reagira z vsemi halogenivendar v primeru klora (Cl2), brom (Br2) in jod (I2), halogenidi dobimo z reakcijo med lutecijevim (III) oksidom z vodno raztopino ustreznega hidrata. Sprva dobimo lutecij (III) halid v hidratirani obliki, nato pa ga je treba dehidrirati s toploto ali s sušilnim sredstvom.
Lu2THE3 + 6 HCl → 2 LuCl3(OH2)6
dobiček3(OH2)6 → LuCl3 + 6 ur2THE
Lutecij ima 50 znanih izotopov, samo dva se pojavljata naravno, ki je:
176Lu, stabilen, kar ustreza 97,41 % naravnega lutecija;
175Lu, radioaktivna, z polovično življenje približno 40 milijard let, kar ustreza 2,59 % naravnega lutecija.
lutecij je v razpravi o elementih, ki morajo biti pod itrij in skandijv skupini 3 Periodični sistem. Obstaja dvom, ali morata biti pod itrijem lantan in aktinij ali lutecij in lovor.
Resnica je, da je IUPAC to vprašanje pustil dvoumno, saj je celo ustanovil delovno skupino za rešitev. Tako je v večini periodičnih tabel lutecij je v skupini 15 elementov, znanih kot redke zemeljske kovine, ki se začne z lantanom in konča s samim lutecijem.
Kje je mogoče najti lutecij?
Ni minerala, ki bi imel lutecij kot glavno sestavino. Tako se velik del njegove proizvodnje zgodi kot stranski produkt rudarjenja itrija, predvsem v mineralih batnazit in monazit. Ta dva minerala imata v svoji sestavi veliko količino redkih zemeljskih kovin, vendar lutecij (v obliki Lu2THE3) ima v njih manj kot 0,1 mas.
Poleg tega je treba omeniti, da minerali, ki imeti večja masna količina Lu2O3 so naslednji:
ksenotim z 0,8 mas. %;
evdialit z 0,3 mas. %;
fergusonita z 0,2 mas.
Preberite tudi: Cerij - druga kovina, ki spada v skupino lantanidov
Pridobivanje lutecija
Pridobivanje lutecija v kovinski in čisti obliki je nedavno v zgodovini kemije. Pravzaprav velja, da je to eden najtežjih (če ne celo najtežjih) elementov za pridobitev. Glavna tehnika je sestavljena iz Zmanjšanje LuCl3 ali LuF3brezvodni produkti z uporabo kovinskega kalcija v reakciji, katere temperatura doseže 1470 °C.
Še en zapleten dejavnik je to taka reakcija mora potekati v pogojih redkega tlaka, v razponu od 10-4 tlak pascal (samo za primerjavo, na morski gladini je tlak 101.325 pascal). Reakcija postopka je naslednja:
3 Ca (l) + 2 LuF3 (l) → 3 CaF2 (l) + 2 Lu (l)
Dobljena tekoča zmes je heterogena, kar olajša ločevanje fluorida od kalcij lutecija. Ko je lutecij ločen, se strdi in nato očisti.
Uporaba lutecija
Uporaba lutecija je še vedno redka. Lutecij je najdražji od vseh lantanidov s ceno v območju 100 USD/g. proizvodnja optičnih leč, keramike in laserjev.
izotop 177Lu je bil uporabljen v eksperimentalno zdravljenje hudih primerov raka. V tem primeru se beljakovine vežejo na lutecij in ga uporabljajo ionizirajoče sevanje za uničenje rakavih celic.
Kako hafnij, lutecij je mogoče uporabiti za geološko datiranje. Mimogrede, ta tehnika je bila uporabljena za kvantificiranje redkih zemeljskih kovin (vključno s samim lutecijem) v mineralnih nahajališčih reke Bou Regreg v Maroku.
zgodovina lutecija
element 71 je bil leta 1907 prvič samostojno izoliran, ki temelji na mineralnih vzorcih, ki so vsebovali dobro količino itbijevega oksida, enega zadnjih lantanidov. Tako se domneva, da je bil tudi lutecij del sestave tega mineralnega vzorca. Vendar sta dva znanstvenika trdila, da sta odgovorna za odkritje elementa 71.
Prvi, Francoz Georges Urbain, je opisal, da je iterbij, ki ga je leta 1879 odkril Jean de Marignac, mogoče ločiti na dva nova elementa: iterbij (ali neoiterbij) in lutecij. Izkazalo se je, da sta bila ta dva elementa enaka elementoma aldebarnium in cassiopeio. Te je odkril Avstrijec Carl Auer von Welsbach.
Leta 1909 je Mednarodna komisija za atomske uteži odvrgla kladivo in odločeno je bilo, da Georges Urban bil je avtor odkritja, pri čemer ohrani ime lutecija za nov element.
Omeniti velja, da beseda lutecij se nanaša na izraz lutecija, nekdanje ime mesta Pariz, francoska prestolnica, saj v starih časih, kot v rimsko cesarstvo, mesto se je imenovalo Lutetia.
Zanimivo je, da je leta 2009 Iupac leta 2009 leta po tem, ko je von Welsbachov cassiopeio zapustil, uradno razglasil odkritje elementa 112, katerega sprejeto ime je bilo kopernicij. Sprva bi bil uporabljen simbol Cp, vendar zaradi cassiopeia (ki je uporabljal ta simbol in še vedno ohranjeno v nemškem jeziku za označevanje lutecija), se je Iupac odločil uvesti simbol Cn za element 112.
Rešene vaje na luteciju
Vprašanje 1
Lutecij, tako kot drugi lantanidi, predstavlja v raztopini NOx +3. Katera od naslednjih snovi ima element v tem oksidacijskem stanju?
A) LuF
B) LuCl2
C) Lu2THE3
D) LuBr4
E) Lu2jaz
Resolucija:
Alternativa C
THE fluor ima NOx enak -1. Drugi halogeni v odsotnosti atom kisika v formuli, so napolnjene tudi z -1. že kisik ima naboj -2. Tako je izračun NOx lutecija v vsaki snovi podan na naslednji način:
LuF: x + (–1) = 0 → x = +1; tako napačen odgovor.
dobiček2: x + 2(–1) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; tako napačen odgovor.
Lu2THE3: 2x + 3(–2) = 0 → 2x – 6 = 0 → x = +3; tako pravilen odgovor.
LuBr4: x + 4(–1) = 0 → x – 4 = 0 → x = +4; tako napačen odgovor.
Lu2I: 2x + (–1) = 0 → 2x – 1 = 0 → x = +½; tako napačen odgovor.
vprašanje 2
THE 177Lu je bil uporabljen pri eksperimentalnem zdravljenju nekaterih hudih primerov raka. Ko opazujemo tak izotop in vemo, da je atomsko število elementa enako 71, koliko je število nevtronov v tem izotopu?
A) 177
B) 71
C) 248
D) 106
E) 108
Resolucija:
Alternativa D
Atomsko število Lu je enako 71. Torej, število nevtroni se lahko izračuna po naslednji formuli:
A = Z + n
kjer je A število atomska masa, Z je atomsko število, n pa število nevtronov. Če zamenjamo vrednosti, imamo:
177 = 71 + n
n = 177 - 71
n = 106
Avtor: Stefano Araújo Novais
Učiteljica kemije