Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Лютецій (англ. lutecium, нім. Lutetium n, Kassiopeium n) — хімічний елемент, проста речовина — лютецій. Символ Lu, атомний номер 71. Сріблясто-білий, ковкий та пластичний рідкісноземельний метал. Останній елемент групи лантаноїдів, належить до ітриєвої підгрупи. Зустрічається в природі тільки у зв'язаній формі. Поміж лантаноїдів, через лантаноїдне стиснення, атоми лютецію мають найменший атомний радіус, а елемент лютецій найвищі значення температур плавлення та кипіння.
Хімічно активний. Електронна конфігурація [Xe]4f146s25d1; період 6, група 3, f-блок (лантаноїд). Утворює лантаноїдні сполуки в ступені окиснення +3.
Густина 9,84 г/см³; tплав 1660 °C, tкип 3410 °C. На повітрі лютецій покривається щільною стійкою оксидною плівкою, при нагріванні до 400 °C окиснюється. Кристалічна ґратка гексагональна.
Відомо понад 50 штучних ізотопів і ядерних ізомерів лютецію.
Кларк лютецію в земній корі 0,8 г/т. Як і інші лантаноїди, лютецій присутній у невеликих кількостях у багатьох мінералах ітрієвої підгрупи рідкісноземельних елементів (ксенотим, , гадолініт, самарськіт та ін.).
Історія
Відкритий у 1907 р. трьома науковцями незалежно один від одного: К. фон Вельсбахом, Ж.Урбаном та Ч. Джеймсом.
Вперше металічний лютецій отримано у 1953 році
Назва походить від латинської назви кельтського поселення Лютеція (лат. Lutetia, чи лат. Lutetia Parisiorum), яке надалі переросло в Париж. До початку 1960 років також використовувалась назва касіопій (cassiopium) — запропонована Вельсбахом, хоча з 1914 року офіційно прийнята назва елементу — Lutecium, а з 1949 — Lutetium.
Хімічні властивості
Лютецій на повітрі повільно покривається плівкою оксиду, а при температурі вище 200 °C активно реагує (горить) з киснем повітря з утворенням оксиду лютецію (ІІІ) :
- 4 Lu + 3 O2 → 2 Lu2O3
Повільно реагує з водою, однак реакція пришвидшується при нагріванні з утворенням гідроксиду, та виділенням водню:
- 2 Lu + 6 H2O → 2 Lu(OH)3 + 3 H2↑
Лютецій реагує з галогенами:
- 2 Lu + 3 F2 → 2 LuF3 [сіль білого кольору ]
- 2 Lu + 3 Cl2 → 2 LuCl3 [сіль білого кольору]
- 2 Lu + 3 Br2 → 2 LuBr3 [сіль білого кольору ]
- 2 Lu + 3 I2 → 2 LuI3 [сіль коричневого кольору ]
Lu реагує з розбавленою сульфатною кислотою з утворенням безбарвного Lu(III) іону (існує як [Lu(OH2)9]3+ аквакомплекс) та виділенням водню
- 2 Lu + 3 H2SO4 → 2 Lu3+ + 3 SO2−
4 + 3 H2↑
Ізотопи
Природний лютецій складається з двох різних ізотопів. З них один стабільний, а ще один має надзвичайно довгий період розпаду.
| Масове число | Частка у природному лютеції | Період напіврозпаду |
|---|---|---|
| 175 | 97,401 % | ∞ |
| 176 | 2,599 % | 3,76×1010 років |
Загалом відомо 58 ізотопів лютецію з масовими числами від 150 до 184, 23 з яких — метастабільні. З нестабільних ізотопів, що не зустрічаються в природі, найбільші періоди напіврозпаду мають Lu174 (3,3 року) і Lu173 (1,3 року).
Поширення та отримання
Як і інші лантаноїди, лютецій присутній у невеликих кількостях у багатьох мінералах ітрієвої підгрупи рідкісноземельних елементів (ксенотим, , гадолініт, самарськіт та ін.). Добувається переважно разом з іншими рідкоземельними металами з монацитових пісків, рідше з бастнезиту. Вміст лютецію у монациті становить близько 0,003 %.
Лютецій є найменш розповсюдженим з лантаноїдів елементом (якщо не враховувати радіоактивний прометій), що є результатом збігу дії двох емпіричних правил: загальної тенденції на зменшення розповсюдженності елементів при зростанні їх атомного номера, а також правила Оддо-Харкінса, згідно з яким елементи з непарним атомним номером зустрічаються рідше, ніж елементи з парним.
Для виділення лютецію використовують методи іонообмінної хроматографії, селективної комплексації, [en].
Чистий лютецій отримують відновлюючи його з фториду кальцієм. Після цього фторид кальцію легко звітрюється при нагріванні, а рештки кальцію видаляються при вакуумній плавці.
Радіоактивний ізотоп лютецій-177 отримують з іттербію-176 або лютецію-176, опромінюючи його нейтронами у реакторах.
Використання
Лютецій використовується як каталізатор у реакціях крекінгу, алкілювання, гідрогенізації і полімеризації.
Радіоактивний ізотоп лютецій-177 використовується для терапії раку.
Лютецій використовується у детекторах для позитрон-емісійної томографії.
Існують перспективні розробки комп'ютерної пам'яті на основі гадолінієво-галієвих гранатів (GGG), допованих лютецієм.
Див. також
Література
- Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. —
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
Посилання
https://www.webelements.com/lutetium/chemistry.html [ 18 січня 2021 у Wayback Machine.]
Примітки
- Dr. E. Pilgrim: Entdeckung der Elemente, Mundus Verlag, Stuttgart 1950. (нім.)
- Emsley, John (2001). Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. с. 240—242. ISBN .
- Isotopes of the Element Lutetium [ 12 травня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
- Lutetium [ 19 жовтня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
- Heavy Rare Earths Separation by Ion Exchange [ 27 лютого 2021 у Wayback Machine.](англ.)
- Lutetium: isolation [ 24 жовтня 2011 у Wayback Machine.](англ.)
- Production of Lutetium-177: Process Aspects(англ.)
- Lutetium 177 PSMA radionuclide therapy for men with prostate cancer: a review of the current literature and discussion of practical aspects of therapy(англ.)
- Positron emission tomography: An overview [ 24 березня 2022 у Wayback Machine.](англ.)
- Global lutetium market(англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Lyutecij angl lutecium nim Lutetium n Kassiopeium n himichnij element prosta rechovina lyutecij Simvol Lu atomnij nomer 71 Sriblyasto bilij kovkij ta plastichnij ridkisnozemelnij metal Ostannij element grupi lantanoyidiv nalezhit do itriyevoyi pidgrupi Zustrichayetsya v prirodi tilki u zv yazanij formi Pomizh lantanoyidiv cherez lantanoyidne stisnennya atomi lyuteciyu mayut najmenshij atomnij radius a element lyutecij najvishi znachennya temperatur plavlennya ta kipinnya Lyutecij Lu Atomnij nomer 71Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini Ridkozemelnij metal Tverdij shilnij Kolir sriblyasto bilij Vlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 174 967 a o m g mol Radius atoma 175 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 513 0 5 32 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Xe 4f14 5d1 6s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius 156 pmRadius iona 3e 85 pmElektronegativnist za Polingom 1 27Elektrodnij potencial Lu Lu3 2 30VStupeni okisnennya 3Termodinamichni vlastivostiGustina 9 8404 g sm Molyarna teployemnist 0 155 Dzh K mol Teploprovidnist 16 4 Vt m K Temperatura plavlennya 1936 KTeplota plavlennya n a kDzh molTemperatura kipinnya 3668 KTeplota viparovuvannya 414 kDzh molMolyarnij ob yem 17 8 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki geksagonalnaPeriod gratki 3 510 AVidnoshennya s a 1 585Temperatura Debaya n a KH 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 Se 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 Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og 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 Lyutecij u Vikishovishi Himichno aktivnij Elektronna konfiguraciya Xe 4f146s25d1 period 6 grupa 3 f blok lantanoyid Utvoryuye lantanoyidni spoluki v stupeni okisnennya 3 Gustina 9 84 g sm tplav 1660 C tkip 3410 C Na povitri lyutecij pokrivayetsya shilnoyu stijkoyu oksidnoyu plivkoyu pri nagrivanni do 400 C okisnyuyetsya Kristalichna gratka geksagonalna Vidomo ponad 50 shtuchnih izotopiv i yadernih izomeriv lyuteciyu Klark lyuteciyu v zemnij kori 0 8 g t Yak i inshi lantanoyidi lyutecij prisutnij u nevelikih kilkostyah u bagatoh mineralah itriyevoyi pidgrupi ridkisnozemelnih elementiv ksenotim gadolinit samarskit ta in IstoriyaVidkritij u 1907 r troma naukovcyami nezalezhno odin vid odnogo K fon Velsbahom Zh Urbanom ta Ch Dzhejmsom Vpershe metalichnij lyutecij otrimano u 1953 roci Nazva pohodit vid latinskoyi nazvi keltskogo poselennya Lyuteciya lat Lutetia chi lat Lutetia Parisiorum yake nadali pereroslo v Parizh Do pochatku 1960 rokiv takozh vikoristovuvalas nazva kasiopij cassiopium zaproponovana Velsbahom hocha z 1914 roku oficijno prijnyata nazva elementu Lutecium a z 1949 Lutetium Himichni vlastivostiLyutecij na povitri povilno pokrivayetsya plivkoyu oksidu a pri temperaturi vishe 200 C aktivno reaguye gorit z kisnem povitrya z utvorennyam oksidu lyuteciyu III 4 Lu 3 O2 2 Lu2O3 Povilno reaguye z vodoyu odnak reakciya prishvidshuyetsya pri nagrivanni z utvorennyam gidroksidu ta vidilennyam vodnyu 2 Lu 6 H2O 2 Lu OH 3 3 H2 Lyutecij reaguye z galogenami 2 Lu 3 F2 2 LuF3 sil bilogo koloru 2 Lu 3 Cl2 2 LuCl3 sil bilogo koloru 2 Lu 3 Br2 2 LuBr3 sil bilogo koloru 2 Lu 3 I2 2 LuI3 sil korichnevogo koloru Lu reaguye z rozbavlenoyu sulfatnoyu kislotoyu z utvorennyam bezbarvnogo Lu III ionu isnuye yak Lu OH2 9 3 akvakompleks ta vidilennyam vodnyu 2 Lu 3 H2SO4 2 Lu3 3 SO2 4 3 H2 IzotopiPrirodnij lyutecij skladayetsya z dvoh riznih izotopiv Z nih odin stabilnij a she odin maye nadzvichajno dovgij period rozpadu Masove chislo Chastka u prirodnomu lyuteciyi Period napivrozpadu 175 97 401 176 2 599 3 76 1010 rokiv Zagalom vidomo 58 izotopiv lyuteciyu z masovimi chislami vid 150 do 184 23 z yakih metastabilni Z nestabilnih izotopiv sho ne zustrichayutsya v prirodi najbilshi periodi napivrozpadu mayut Lu174 3 3 roku i Lu173 1 3 roku Poshirennya ta otrimannyaYak i inshi lantanoyidi lyutecij prisutnij u nevelikih kilkostyah u bagatoh mineralah itriyevoyi pidgrupi ridkisnozemelnih elementiv ksenotim gadolinit samarskit ta in Dobuvayetsya perevazhno razom z inshimi ridkozemelnimi metalami z monacitovih piskiv ridshe z bastnezitu Vmist lyuteciyu u monaciti stanovit blizko 0 003 Lyutecij ye najmensh rozpovsyudzhenim z lantanoyidiv elementom yaksho ne vrahovuvati radioaktivnij prometij sho ye rezultatom zbigu diyi dvoh empirichnih pravil zagalnoyi tendenciyi na zmenshennya rozpovsyudzhennosti elementiv pri zrostanni yih atomnogo nomera a takozh pravila Oddo Harkinsa zgidno z yakim elementi z neparnim atomnim nomerom zustrichayutsya ridshe nizh elementi z parnim Dlya vidilennya lyuteciyu vikoristovuyut metodi ionoobminnoyi hromatografiyi selektivnoyi kompleksaciyi en Chistij lyutecij otrimuyut vidnovlyuyuchi jogo z ftoridu kalciyem Pislya cogo ftorid kalciyu legko zvitryuyetsya pri nagrivanni a reshtki kalciyu vidalyayutsya pri vakuumnij plavci Radioaktivnij izotop lyutecij 177 otrimuyut z itterbiyu 176 abo lyuteciyu 176 oprominyuyuchi jogo nejtronami u reaktorah VikoristannyaLyutecij vikoristovuyetsya yak katalizator u reakciyah krekingu alkilyuvannya gidrogenizaciyi i polimerizaciyi Radioaktivnij izotop lyutecij 177 vikoristovuyetsya dlya terapiyi raku Lyutecij vikoristovuyetsya u detektorah dlya pozitron emisijnoyi tomografiyi Isnuyut perspektivni rozrobki komp yuternoyi pam yati na osnovi gadoliniyevo galiyevih granativ GGG dopovanih lyuteciyem Div takozhLantanoyidiLiteraturaGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Posilannyahttps www webelements com lutetium chemistry html 18 sichnya 2021 u Wayback Machine PrimitkiDr E Pilgrim Entdeckung der Elemente Mundus Verlag Stuttgart 1950 nim Emsley John 2001 Nature s building blocks an A Z guide to the elements Oxford University Press s 240 242 ISBN 0 19 850341 5 Isotopes of the Element Lutetium 12 travnya 2021 u Wayback Machine angl Lutetium 19 zhovtnya 2020 u Wayback Machine angl Heavy Rare Earths Separation by Ion Exchange 27 lyutogo 2021 u Wayback Machine angl Lutetium isolation 24 zhovtnya 2011 u Wayback Machine angl Production of Lutetium 177 Process Aspects angl Lutetium 177 PSMA radionuclide therapy for men with prostate cancer a review of the current literature and discussion of practical aspects of therapy angl Positron emission tomography An overview 24 bereznya 2022 u Wayback Machine angl Global lutetium market angl