L’elemento chimico con il simbolo Lu è considerato un metallo raro del gruppo dei lantanidi. È stato utilizzato per definire l’età dei meteoroidi. Inoltre il lutezio è fondamentale nello studio del magnetismo, è uno dei materiali più pesanti e complessi da isolare. In questa sezione conoscerai l’origine, le sue proprietà e l’utilità di questo componente.
Cos’è il lutezio?
È un elemento metallico trivalente che occupa la posizione numero 71 nella tavola periodica. Inoltre, è stato determinato che è il più pesante e quello con la maggiore resistenza tra quelli che fanno parte delle terre rare.
Simbolo del lutezio
Lu La sua simbologia deriva dalla parola Luttetia, il cui titolo fu il primo ad essere dato alla città oggi conosciuta come Parigi. Sito in cui il metalloide fu scoperto e identificato da Georges Urbain intorno al 1907.
Caratteristiche del lutezio
Sebbene sia posizionato accanto ai componenti del blocco D, è uno degli elementi classificati come lantanidi. Per le sue caratteristiche insolite e varie, si è rivelato un composto complesso che può appartenere a 2 gruppi diversi. Le sue caratteristiche sono così riassumibili:
- Condizione: è un metallo solido che ha molta densità e durezza.
- Colore: tono grigiastro con zone argentate.
- Solubilità: genera una varietà di sali, mentre alcuni sono solubili, altri non riescono a dissolversi.
- Tossicità: ha una bassa entità tossica. Sono i composti che produce ad essere trattati con la massima cura. Ad esempio, i suoi sali solubili possono diventare pericolosi.
- Reattività: poiché è un metallo resistente all’usura, è normale che reagisca molto lentamente con l’aria o l’H₂O e gli acidi.
- Radioattività: Nel suo stato naturale è composto da un unico isotopo stabile, i suoi restanti 33 composti chiamati radioisotopi sono radioattivi.
- Struttura: La sua conformazione cristallina è esagonale.
- Composizione: A livello atomico è composto da 71 elettroni e protoni.
Proprietà chimiche e fisiche del lutezio
- Numero atomico : 71
- Periodo : 6
- Blocco : D
- Gruppo : 3
- Raggio covalente (Å): 13:60
- Massa atomica (g/mol): 174,97
- Densità: 9841 kg/m³
- Punto di ebollizione: 3327°C
- Punto di fusione: 1652°C
- Raggio atomico: 217 pm
- Raggio medio: 175 ore
- Calore specifico: 150 J/ (K kg)
- Elettroni per strato: 2, 8, 18, 32, 9, 2
- Potenziale di prima ionizzazione eV: 5,02
- Configurazione elettronica: [Xe]4f 14 5d 1 6s 2
- Conduttività termica: 16,4 W/(K•m)
- Conduttività elettrica: 1,85 106 S/m
- Elettronegatività: 1, 2
- Stato di ossidazione: +3
- Ossido: base debole
Origine del lutezio
Fu scoperto contemporaneamente, ma indipendentemente, dal mineralografo Carl Auer, dall’americano Charles James e dal più eminente Georges Urbain. Questo trio di scienziati è stato incaricato di indagare sulle impurità trovate nel metallo itterbio, trovato in Svezia.
Attraverso gli studi di tutti si ottenne il nuovo elemento e si concluse che la legittima scoperta doveva essere attribuita a Georges Urbain. Soprattutto perché la sua pubblicazione era stata di qualità e di prima consegna. Così, questo chimico ebbe l’opportunità di nominare il componente Lutetium, in onore dell’antico nome della bellissima città ora chiamata Parigi.
A cosa serve il lutezio?
Gli usi del lutezio sono limitati nell’ambiente commerciale, ma in alcune aree si è dimostrato estremamente vantaggioso. Ad esempio, viene utilizzato in vari processi chimici reattivi, tra cui la polimerizzazione e l’idrogenazione. Perché i suoi nuclidi stabili, quando irradiati, producono una sorgente pura di radiazione o emissione beta.
Inoltre, viene utilizzato dalle raffinerie come efficace catalizzatore per il cracking del petrolio. Ancora oggi i suoi radioisotopi vengono studiati con l’obiettivo di testarne l’utilità in medicina nucleare.
Dove si trova il lutezio?
È il composto metallico meno abbondante nell’ambiente, lo stato comune in cui si ottiene in natura è solido. Quanto al suo minerale principale, cioè da cui si estrae il composto, è la roccia Monzonite da cui generalmente si ottiene fino allo 0,003% di Lutezio.
Come si ottiene il lutezio?
È noto come il metallo più complicato da isolare nel gruppo dei lantanidi. Il metodo più comune per ottenerlo è la riduzione del trifluoruro anidro o del tricloruro di lutezio, in combinazione con un metallo che può essere alcalino terroso o alcalino. Tuttavia, questa preparazione pura poteva essere realizzata solo alla fine del XX secolo a causa della sua grande complessità.
In conclusione, il lutezio è un metallo molto raro, difficile da trovare in natura e molto complesso da ottenere. Si distingue per la sua densità più elevata e si trova generalmente nella pietra monzonite. Inoltre, viene utilizzato in diversi processi chimici e come catalizzatore nelle raffinerie.