Lutetium

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Periodiek systeem H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As S e Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo ↓ * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Algemeen
Naam	Lutetium
Symbool	Lu
Atoomnummer	71
Groep	Scandiumgroep
Periode	Periode 6
Blok	F blok
Reeks	Lanthaniden
Kleur	Zilverwit
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u)	174,97
Elektronenconfiguratie	[Xe]4f14 5d1 6s2
Oxidatietoestanden	+3
Elektronegativiteit (Pauling)	1,27
Atoomstraal (pm)	172
1e ionisatiepotentiaal (kJ×mol-1)	523,52
2e ionisatiepotentiaal (kJ×mol-1)	1341,16
3e ionisatiepotentiaal (kJ×mol-1)	2022,29
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m-3)	9840
Smeltpunt (K)	1936
Kookpunt (K)	3670
Aggregatietoestand	Vast
Smeltwarmte (kJ·mol-1)	19,2
Verdampingswarmte (kJ·mol-1)	428
Kristalstructuur	Hex
Molair volume (m3·mol-1)	17,78
Specifieke warmte (J·kg-1·K-1)	150
Elektrische weerstand (μΩcm)	79
Warmtegeleiding (W·m-1·K-1)	16,4
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt, tenzij anders aangegeven

Lutetium is een scheikundig element met symbool Lu en atoomnummer 71. Het is een zilverwit lanthanide.

Inhoud 1 Ontdekking 2 Toepassingen 3 Opmerkelijke eigenschappen 4 Verschijning 5 Isotopen 6 Toxicologie en veiligheid 7 Externe links

[bewerk] Ontdekking

Onafhankelijk van elkaar is lutetium in 1907 ontdekt door Georges Urbain en Carol Auer von Welsbach. Beide troffen het element als verontreiniging aan in het mineraal ytterbia, waarvan eerder vermoed werd dat het volledig uit ytterbiumverbindingen bestond. Aangezien Urbain het isolatieproces als eerste beschreef, wordt deze Franse chemicus gezien als de ontdekker van lutetium. Zelf noemde hij het element neoytterbium, maar dat werd in 1949 veranderd in lutetium. Welsbach stelde de namen cassiopium en aldebaranium voor, maar deze namen werden afgewezen. Toch wordt in vooral Duitse literatuur de naam cassiopium nog regelmatig gebruikt.

De naam lutetium is afgeleid van de Latijnse naam voor Parijs, Lutetia.

[bewerk] Toepassingen

Het isoleren van lutetium is een kostbaar proces en het wordt daarom zeer sporadisch gebruikt voor industriële toepassingen:

• Als katalysator in de olieraffinage.
• Voor alkylerisatie, polymerisatie en hydrogenatie.

Daarnaast kan lutetium worden gebruikt voor legeringen.

[bewerk] Opmerkelijke eigenschappen

Lutetium is de zwaarste en hardste lanthanide en wordt niet aangetast door zuurstof uit de lucht.

Als laatste element van de lanthanidereeks heeft lutetium een volle f-schil: 4f¹⁴ en nog drie elektronen in 6s²5d¹. Het gedraagt zich daarom als een overgangsmetaal uit de scandiumgroep en vormt vrijwel uitsluitend driewaardig positieve Lu³⁺ ionen. Omdat de f-schil vol is zijn deze ionen niet magnetisch en hebben zij ook geen optische overgangen in het zichtbare gebied.

[bewerk] Verschijning

Van alle in de natuur voorkomende elementen wordt lutetium het minst aangetroffen in de aardkorst. Als vrij element komt het niet voor en de meeste lanthanide bevattende mineralen bevatten uiterst lage concentraties lutetium. De commercieel meest aantrekkelijke bron is het mineraal monaziet dat ongeveer 0,003% lutetium bevat. Het isoleren van lutetium is een lastig en kostbaar proces waarbij in een ionenwisselaar watervrij lutetiumchloride of -fluoride wordt gereduceerd met calcium.

[bewerk] Isotopen

Meest stabiele isotopen
Iso	RA (%)	Halveringstijd	VV	VE (MeV)	VP
173Lu	syn	1,37 j	EV	1,298	173Yb
174Lu	syn	3,31 j	EV	1,374	174Yb
175Lu	97,41	stabiel met 104 neutronen
176Lu	2,59	3,78×1010 j	β	1,193	176Hf

In de natuur is ¹⁷⁵Lu de enige stabiele voorkomende lutetium isotoop. In totaal zijn er 33 radioactieve isotopen bekend waarvan ¹⁷⁶Lu als gevolg van de lange halfwaardetijd op aarde nog voorkomt. ¹⁷⁴Lu en ¹⁷³Lu hebben een halfwaardetijd van respectievelijk 3,31 en 1,37 jaar. Alle andere radioisotopen hebben halfwaardetijden van minder dan enkele dagen.

[bewerk] Toxicologie en veiligheid

Over de toxicologische eigenschappen van lutetium is weinig bekend en zou daarom zorgvuldig moeten worden behandeld. Van poedervormig lutetium is bekend dat het brandbaar is en explosiegevaar kan opleveren.

[bewerk] Externe links

• PeriodiekSysteem.com over: Lutetium
• Lenntech over: Lutetium
• (en) EnvironmentalChemistry.com over: Lutetium
• (en) WebElements.com over: Lutetium

Chemische elementen en isotopen
Periodiek systeem: Standaard · Alternatief · Elektronenconfiguratie Isotopentabel: Op element (compleet) · Op element (in delen) · Op atoommassa Lijst met elementen: Op naam · Rangschikken naar keuze · Op nummer