Het chemische element met het symbool Lu wordt beschouwd als een zeldzaam metaal uit de lanthanidegroep. Het is gebruikt om de leeftijd van meteoroïden te definiëren. Bovendien is Lutetium van fundamenteel belang bij de studie van magnetisme; het is een van de zwaarste en meest complexe om te isoleren. In deze sectie kent u de oorsprong, de eigenschappen en het nut van dit onderdeel.
Wat is lutetium?
Het is een driewaardig metaalelement dat positie nummer 71 in het periodiek systeem inneemt. Bovendien is vastgesteld dat het de zwaarste en degene met de grootste kracht is onder degenen die deel uitmaken van de zeldzame aardmetalen.
Lutetium-symbool
Lu De symboliek komt van het woord Luttetia, waarvan de titel de eerste was die werd gegeven aan de stad die nu bekend staat als Parijs. Locatie waar het metalloïde rond 1907 werd ontdekt en geïdentificeerd door Georges Urbain.
Kenmerken van Lutetium
Hoewel het naast de D-blokcomponenten is geplaatst, is het een van de elementen die zijn geclassificeerd als lanthaniden. Door zijn ongebruikelijke en gevarieerde eigenschappen is het een complexe verbinding gebleken die tot 2 verschillende groepen kan behoren. De kenmerken ervan zijn als volgt samengevat:
- Conditie: Het is een massief metaal met veel dichtheid en hardheid.
- Kleur: grijsachtige tint met zilverachtige gebieden.
- Oplosbaarheid: Genereert een verscheidenheid aan zouten, terwijl sommige oplosbaar zijn, andere niet oplossen.
- Toxiciteit: Het heeft een lage toxische omvang. Het zijn de verbindingen die het produceert waar met de grootste zorg mee wordt omgegaan. De oplosbare zouten ervan kunnen bijvoorbeeld gevaarlijk worden.
- Reactiviteit: Omdat het een slijtvast metaal is, is het gebruikelijk dat het extreem langzaam reageert met lucht of H₂O en zuren.
- Radioactiviteit: In zijn natuurlijke staat bestaat het uit één enkele stabiele isotoop; de overige 33 verbindingen, radio-isotopen genaamd, zijn radioactief.
- Structuur: De kristalconformatie is zeshoekig.
- Samenstelling: Op atomair niveau bestaat het uit 71 elektronen en protonen.
Chemische en fysische eigenschappen van Lutetium
- Atoomnummer : 71
- Periode : 6
- Blok : D
- Groep : 3
- Covalente straal (Å): 13:60 uur
- Atoommassa (g/mol): 174,97
- Dichtheid: 9841 kg/m³
- Kookpunt: 3327°C
- Smeltpunt: 1652°C
- Atoomstraal: 217 pm
- Gemiddelde straal: 175 uur
- Soortelijke warmte: 150 J/ (K kg)
- Elektronen per laag: 2, 8, 18, 32, 9, 2
- Eerste ionisatiepotentiaal eV: 5,02
- Elektronische configuratie: [Xe]4f 14 5d 1 6s 2
- Thermische geleidbaarheid: 16,4 W/(K•m)
- Elektrische geleidbaarheid: 1,85 106 S/m
- Elektronegativiteit: 1, 2
- Oxidatietoestand: +3
- Oxide: zwakke base
Oorsprong van Lutetium
Het werd gelijktijdig, maar onafhankelijk, ontdekt door de mineralograaf Carl Auer, de Amerikaan Charles James en de meest vooraanstaande, Georges Urbain. Dit drietal wetenschappers kreeg de opdracht om onzuiverheden te onderzoeken die gevonden zijn in het metaal Ytterbium, gevonden in Zweden.
Door ieders onderzoek werd het nieuwe element verkregen en werd geconcludeerd dat de legitieme ontdekking aan Georges Urbain moest worden toegeschreven. Vooral omdat de publicatie van kwaliteit was en de eerste levering. Zo kreeg deze scheikundige de kans om de component Lutetium te noemen, ter ere van de oude naam van de prachtige stad die nu Parijs heet.
Waar wordt lutetium voor gebruikt?
Het gebruik van lutetium is beperkt in de commerciële omgeving, maar in sommige gebieden is aangetoond dat het uiterst nuttig is. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt in verschillende reactieve chemische processen, waaronder polymerisatie en hydrogenering. Omdat de stabiele nucliden, wanneer ze worden bestraald, een pure bron van bètastraling of emissie produceren.
Bovendien wordt het door raffinaderijen gebruikt als een effectieve katalysator voor het kraken van olie. Zelfs vandaag de dag worden de radio-isotopen ervan bestudeerd met als doel hun bruikbaarheid in de nucleaire geneeskunde te testen.
Waar wordt lutetium gevonden?
Het is de minst voorkomende metaalverbinding in het milieu; de gebruikelijke toestand waarin het in de natuur wordt verkregen is vast. Wat het belangrijkste erts betreft, dat wil zeggen waaruit de verbinding wordt gewonnen, is dit het gesteente Monzoniet waaruit doorgaans tot 0,003% lutetium wordt verkregen.
Hoe wordt lutetium verkregen?
Het staat bekend als het meest gecompliceerde metaal om te isoleren onder de lanthanidegroep. De meest gebruikelijke methode om dit te verkrijgen is de reductie van watervrij trifluoride of lutetiumtrichloride, in combinatie met een metaal dat aardalkalimetaal of alkalisch kan zijn. Vanwege de grote complexiteit kon dit pure preparaat echter pas aan het einde van de 20e eeuw worden gemaakt.
Concluderend: Lutetium is een zeer zeldzaam metaal, moeilijk te vinden in de natuur en zeer complex om te verkrijgen. Het onderscheidt zich door zijn hoogste dichtheid en wordt meestal aangetroffen in monzonietsteen. Bovendien wordt het gebruikt in verschillende chemische processen en als katalysator in raffinaderijen.