Лютеций
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹ 6s² · 2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2
Последний и самый плотный лантаноид, с полностью заполненной 4f-оболочкой. По химии лютеций ближе к скандию и иттрию, чем к своим соседям, и многие таблицы ставят его в третью группу.
3D-модель
Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.
Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб
Атомные свойства
- Атомный номер
- 71
- Атомная масса
- 174.967 а.е.м.
- Электронная конфигурация
- [Xe] 4f¹⁴ 5d¹ 6s²
- Электроны по оболочкам
- 2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2
- Блок
- d-блок
- Группа
- нет данных
- Период
- 6
- Электроотрицательность (Полинг)
- 1.27
- Электроотрицательность (Аллен)
- 1.14
- Атомный радиус
- 221 pm
- Ковалентный радиус
- 187 pm
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 221 pm
- 1-я энергия ионизации
- 523.5 kJ/mol
- 2-я энергия ионизации
- 1 340 kJ/mol
- 3-я энергия ионизации
- 2 022.3 kJ/mol
- 4-я энергия ионизации
- 4 370 kJ/mol
- Сродство к электрону
- 50 kJ/mol
- Характерные степени окисления
- +3
- Степени окисления
- +2, +3
Физические свойства
- Состояние при 25 °C
- твёрдое
- Плотность
- 9.841 g/cm³
- Температура плавления
- 1 925 K · 1 651.9 °C
- Температура кипения
- 3 675 K · 3 401.9 °C
- Скорость звука
- нет данных
Тепловые свойства
- Теплота плавления
- 22 kJ/mol
- Теплота испарения
- 414 kJ/mol
- Удельная теплоёмкость
- 0.154 J/(g·K)
- Теплопроводность
- 16.4 W/(m·K)
Механические свойства
- Модуль Юнга
- 68.6 GPa
- Модуль сдвига
- 27.2 GPa
- Модуль объёмного сжатия
- 47.6 GPa
- Коэффициент Пуассона
- 0.26
- Твёрдость по Моосу
- нет данных
- Твёрдость по Бринеллю
- 893 MPa
Электрические и магнитные свойства
- Удельное сопротивление
- 582 nΩ·m
- Магнитный тип
- парамагнетик
- Точка Кюри
- нет данных
- Точка Нееля
- нет данных
- Температура сверхпроводимости
- 0.022 K
Кристаллическая структура
- Кристаллическая решётка
- гексагональная плотноупакованная (ГПУ)
- Параметры решётки
- a = 350.52 pm · c = 554.94 pm
Распространённость
- В земной коре
- 0.8 mg/kg
- В океане
- 1.5·10⁻⁷ mg/L
- Во Вселенной
- 0.01 mg/kg
- В теле человека
- нет данных
Изотопы
| Изотоп | Распространённость | Период полураспада | Тип распада |
|---|---|---|---|
| 175Lu | 97.401 % | стабилен | — |
| 176Lu | 2.599 % | 37.71 млрд лет | β− |
Лютеций-176 составляет 2,6 % природного лютеция и радиоактивен с периодом 37 млрд лет; лютеций-гафниевая пара — важный геохронометр.
Открытие
- Год открытия
- 1907
- Кто открыл
- Жорж Урбен, Карл Ауэр фон Вельсбах и Чарльз Джеймс
- Где
- Франция, Австрия, США
- Происхождение названия
- от Lutetia — латинского названия Парижа
История
В 1907 году Урбен во Франции, Ауэр фон Вельсбах в Австрии и Джеймс в США независимо разделили иттербий Мариньяка на два элемента. Приоритет достался Урбену, назвавшему новый элемент в честь Lutetia — латинского имени Парижа.
Где встречается
0,8 мг/кг коры. Самый редкий и самый дорогой из нерадиоактивных лантаноидов.
Как получают
Отделяется последним в цепочке разделения редких земель, что и делает его дорогим.
Роль в живой природе
Биологической роли нет.
Безопасность
Малотоксичен. Природный лютеций слабо радиоактивен из-за изотопа ¹⁷⁶Lu, но доза от него пренебрежимо мала на фоне естественного излучения.
Применение
- Оксиортосиликат лютеция — лучший сцинтиллятор для ПЭТ-томографов
- Лютеций-177 в таргетной терапии нейроэндокринных опухолей и рака простаты
- Катализаторы крекинга и полимеризации
- Лютеций-гафниевый метод геохронологии
Любопытные факты
- Лютеций назван в честь Парижа, а его открытие сопровождалось многолетним спором о приоритете между тремя странами.
- Кристаллы LSO в ПЭТ-сканерах слабо радиоактивны сами по себе из-за лютеция-176 — это учитывают при калибровке.
- Лютеций-177 стал основой одного из первых по-настоящему успешных таргетных радиофармпрепаратов.
- Формально лютеций — лантаноид, но по строению внешней оболочки он полноценный d-элемент.