Lutetium

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi

Lutetium
Lutetiums plass i periodesystemet
Basisdata
Navn	Lutetium
Symbol	Lu
Atomnummer	71
Utseende	sølvhvit
Plass i periodesystemet
Gruppe
Periode	6
Blokk	f
Kjemisk serie	lantanoider
Atomegenskaper
Atomvekt	174,967 u
Empirisk atomradius	173,4 pm
Kalkulert atomradius	217 pm
Kovalent atomradius	160 pm
van der Waal-radius
Elektronkonfigurasjon	[Xe] 4514 5d1 6s2
Elektroner per energinivå	2, 8, 18, 32, 9, 2
Oksidasjonstilstander	3
Krystallstruktur	heksagonal
Fysiske egenskaper
Stofftilstand	fast stoff
Smeltepunkt	1 663 °C
Kokepunkt	3 395 °C
Molart volum	17,78 · 10-6 m3/mol
Tetthet	9 841 kg/m3
Hardhet
Kritisk temperatur
Kritisk trykk
Kritisk tetthet
Fordampningsvarme	355,9 kJ/mol
Smeltevarme	18,6 kJ/mol
Damptrykk	2 460 Pa ved 1 936 K
Lydfart
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen	1,27
Spesifikk varmekapasitet	150 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne	1,85 · 106 S/m
Termisk ledningsevne	16,4 W/(m · K)
Første ionisasjonspotensiale	523,5 kJ/mol
Andre ionisasjonspotensiale	1 340 kJ/mol
Tredje ionisasjonspotensiale	2 022,3 kJ/mol
SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn.

Lutetium er et grunnstoff med kjemisk symbol Lu og atomnummer 71. Lutetium er et metall. Forekomster av lutetium er ofte i forbindelse med yttrium, og blir noen ganger brukt i metallegeringer og som katalysator i ulike kjemiske prosesser. I henhold stoffets plassering i det periodiske system, er det et transisjonsmetall, fordi det er i d-blokken, men ifølge International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) tilhører det lantanoidene.

Innhold 1 Historie 2 Egenskaper 2.1 Isotoper 3 Forekomster 4 Anvendelse

[rediger] Historie

Lutetium ble oppdaget i 1907 av både den franske vitenskapsmannen Georges Urbain, den østerrikske kjemikeren Baron Carl Auer von Welsbach, og den britiske kjemikeren Charles James, uavhengig av hverandre. Alle tre fant lutetium som en urenhet i mineralet ytterbia, som man den gang trodde inneholdt bare ytterbium. Urbain, som var den første av de to til å oppdage det nye grunnstoffet, fikk æren av å gi det et navn. Han valgte navnene neoytterbium (nye ytterbium) og lutecium. I 1949 ble navnet endelig bestemt til lutetium.

Lutetium er kalt opp etter det latinske navnet for Paris, Lutetia. Welsbach foreslo navnet cassiopeium for grunnstoff 71, etter stjernebildet kassiopeia, og aldebaranium (etter stjernen Aldebaran i stjernebildet Tyren) istedet for ytterbium, men disse navneforslagene ble avvist. Den tyskspråklige delen av verden brukte imidlertid navnet cassiopeium med kjemisk symbol Cp inntil 1949.

[rediger] Egenskaper

Lutetium er et smibart, formbart, korrosjonsbestandig sølvhvitt metall som tilhører lantanoidene og de sjeldne jordmetallene. Det er relativt stabilt i tørr luft, men i fuktig luft dannes et grått oksidsjikt. I vann reagerer det langsomt under dannelse av hydrogen og hydroksid. Det løses opp av mineralsyrer under dannelse av hydrogen. Lutetium er det hardeste og tyngste av de sjeldne jordmetallene.

[rediger] Isotoper

Naturlige forekommende lutetium består av to isotoper: den stabile isotopen ¹⁷⁵Lu (97,41%), som også er den eneste stabile isotopen, og den ustabile, radioaktive isotopen ¹⁷⁶Lu (2,59% av naturlig forekommende lutetium). Av de 34 radioaktive isotopene er den naturlig forekommende ¹⁷⁶Lu mest stabil, med en halveringstid på 3,78 x 10¹⁰ (37,8 milliarder) år. ¹⁷⁴Lu har en halveringstid på 3,31 år og ¹⁷³Lu på 1,37 år. Alle andre isotoper har en halveringstid på 9 dager eller mindre.

Isotopene av lutetium varierer i atomvekt fra 149,973228 u (¹⁵⁰Lu) til 183,96091 u (¹⁸⁴Lu).

CAS-nummer: 7439-94-3

[rediger] Forekomster

Lutetium forekommer ikke naturlig i ren form, men finnes i mineralet monazitt sammen med andre sjeldne jordmetaller. Lutetium er svært vanskelig å separere fra de andre grunnstoffene, og som en konsekvens av dette er det et av de dyreste metallene (ca seks ganger så dyrt som gull). Kommersiell utvinning av lutetium skjer fra mineralet monazitt; man skiller ut de andre metallene ved en ionebyttingsprosess, og utvinner så den rene metallet ved å redusere vannfritt lutetiumtriklorid (LuCl₃) eller lutetiumtrifluorid (LuF₃) med enten et alkalimetall eller et jordalkalimetall.

[rediger] Anvendelse

Lutetium er svært dyrt å utvinne i anvendbare mengder, så det har få kommersielle bruksområder. Det benyttes imidlertid som katalysator i krakking-prosesser i oljeraffinerier, og også i noen få andre prosesser. Lutetium-176 (¹⁷⁶Lu) har også blitt brukt til aldersbestemming av meteoritter.