Lutetium is een wit metaal met een zilverachtige glans, bestand tegen corrosie in droge lucht maar niet in natte lucht. Laten we enkele belangrijke feiten over lutetium bespreken.
Lutetium is het laatste lanthanide in de serie en een zeldzaam aardelement. Lutetiummetaal brandt gemakkelijk bij 150 °C om lutetiumoxide te genereren, terwijl het onder normale omstandigheden relatief onstabiel is in de lucht. Het wordt meestal ontdekt met het element yttrium en bestaat er naast.
De chemische eigenschappen van lutetium, waaronder de elektronegativiteit, allotrope vormen, oxidatietoestanden, blokkering, elektronenconfiguratie en ionisatie-energie, zullen nu worden besproken.
Lutetium symbool
Lutetium wordt aangeduid met de symbool "Lu" in het periodiek systeem. De Latijnse term "Lutetia" voor Parijs, is waar de naam van het element lutetium vandaan komt.
Lutetiumgroep in periodiek systeem
Volgens het periodiek systeem is lutetium een lanthanide en behoort het tot groep 3.
Lutetiumperiode in periodiek systeem
Het element lutetium wordt in de 6 . geplaatstth periode van het periodiek systeem.
Lutetiumblok in periodiek systeem
Lutetium behoort tot de d-blok van elementen vanwege zijn 5d1 elektronische configuratiestructuur en 5d-orbitale elektronen.
Lutetium atoomnummer
De atoomnummer van lutetium heeft 71 protonen en 71 elektronen, waardoor het een atoomnummer van 71 heeft.
Atoomgewicht lutetium
lutetium heeft een atomaire massa/gewicht(Ar°(Lu)) van 174.9668 amu Het is de moeilijkste onder de lanthaniden, omdat je het atoomgewicht van een atoom kunt berekenen door de protonen en neutronen op te tellen.
Lutetium Elektronegativiteit volgens Pauling
Lutetium's elektronegativiteit is 1.27 volgens de schaal van Pauling.
Atomaire dichtheid van lutetium
Lutetium heeft een atoom dichtheid van 9.841 g / cm3 bij normale temperatuur, terwijl wanneer het vloeibaar is of smelt bij zijn smeltpunten, het een dichtheid heeft van 9.3 g/cm3.
Lutetium smeltpunt
De smeltpunt van lutetium is 1925 K (1652 ° C, 3006 ° F). Het lutetiumatoom is de kleinste van de lanthaniden vanwege lanthanidekrimp. Lutetium heeft dus het grootste smeltpunt.
Lutetium kookpunt
De kookpunt van lutetium is 3675 K (3402 ° C, 6156 ° F).
Lutetium Vanderwaals straal
De van der Waals straal van lutetium is 221 pm (1pm=1*10‑12 meter).
Lutetium covalente straal
Lutetium heeft een covalente straal van 187 pm (1.74 Å) en een ionische straal van 85 nm in de (+3) oxidatietoestand. De volgende tabel geeft een overzicht van de coördinatie-ionische centra voor lutetium:
| lutetium Ion (In+ ) | Coördinerende Structuur | Ionische straal (1 uur = 1*10‑12 meter) |
| Lu(III) | 6-coördinaat, achtvlakkig | 86.1 |
| Lu(III) | 8-coördinaat | 111.7 |
Lutetium-isotopen
De term isotoop verwijst naar een breed scala aan chemische elementen met identieke kernen. Laat ons
controleer de lutetiumisotopen.
Er bestaan 35 lutetium-radio-isotopen, met massa's variërend van 150 tot 184. In de natuurlijke wereld bestaan 176-Lu en 175-Lu naast elkaar met een percentage van respectievelijk 2.6 en 97.4. Er zijn 18 lutetiummetastaten, met 177mLu (t1/2-160.4 d), 174mLu (t1/2-142 d), en 178mLu (t1/2-23.1 min) zijn de meest stabiele.
| isotoop van lutetium | opwinding energie-niveau | Half-life | Verval Mode | Dochter isotopen |
| 173Lu | 172.9389306 | 1.37 en | EC | 173Yb |
| 174Lu | 173.9403375 | 3.31 en | β+ | 174Yb |
| 174mLu | 170.83 | 142 d | IT (99.38%) EC (0.62%) | 174Lu 174Yb |
| 175Lu | 174.9407718 | Stal | Stal | Stal |
| 176Lu | 175.9426863 | 38.5 × 109 y | β- (78.3%) EC (0.095%) | 176Hf |
| 177mLu | 150.3967 | 130 ns | β- | 177Hf |
| 178mLu | 123.8 | 23.1 min | β- | 178Hf |
Lutetium elektronische schaal
Het energieniveau van een elektron correleert met zijn elektronische schil. Laten we het aantal tellen
elektronische schelpen in lutetium.
De elektronenstructuur van lutetium heeft zes elektronische schelpen. Er zijn overeenkomstig 2, 8, 18, 32, 9 en 2 elektronen in elk van de elektrische schillen.
Lutetium-elektronconfiguraties
Elektronenconfiguratie is de verdeling van elektronen van een atoom of molecuul in atomaire of moleculaire orbitalen. Laten we de elektronische configuratie van Lutetium eens bekijken.
De elektronic configuraties van lutetium zijn 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 3d10, 4s2, 4p6, 4d10, 5s2, 5p5, 4f14, 5d162 of [Xe] 4f145d16s2. Elementen van periode 6 worden in hun schelpen geplaatst volgens de orders 4f, 5d en 6s.
Lutetium-energie van eerste ionisatie
De eerste ionisatie energie van lutetium is 523.5 kJ/mol. De ionisatie-energie van Lu + IE → Lu+ + En- ([Xe] 4f145d16s1; Lu → Lu1+), de laagste van de initiële elektronen van lutetium, moet worden verwijderd.
Lutetium-energie van tweede ionisatie
De tweede ionisatie-energie van lutetium is 1340 kJ/mol. Er wordt aanzienlijk meer van een elektron gecreëerd dan de eerste keer dat het opnieuw wordt geïoniseerd. De vergelijking is Lu+ + IE → Lu2+ + En- ([Xe] 4f145d1; Lu1+→ Lu2+).
Lutetium-energie van derde ionisatie
Lutetium heeft een derde ionisatie-energie van 2022.3 kJ/mol. De derde ionisatie-energie is abnormaal hoog vanaf 4f14 orbitalen als gevolg van Lu3+. Voer de volgende stappen uit om het derde elektron uit de gedeeltelijk bezette d-orbitaal te verwijderen: Lu2+ + IE → Lu3+ + En-([Xe] 4f14; Lu2+→ Lu3+).
Lutetium oxidatietoestanden
Lutetium wordt vaak gevonden in de +3 oxidatie toestand. Het is een zwak basisch oxide en kan in verschillende oxidatietoestanden voorkomen, variërend van 0,+1,+2 en +3.
Lutetium CAS-nummer
Het CAS-registratienummer voor lutetium is 7439-94-3.
Lutetium ChemSpider-ID
Lutetium heeft de ChemSpider ID 22371.
Lutetium allotrope vormen
In vergelijking met hun chemische tegenhangers gedragen allotropen zich fysiek anders. Laten we het hebben over lutetium's allotropie.
Lutetium bestaat niet in een allotrope toestand omdat het een radioactief element is.
Chemische classificatie van lutetium
In de onderstaande lijst kan lutetium worden gegroepeerd onder verschillende chemische categorieën.
- Lutetium heeft een zeshoekige kristallijne structuur.
- Het element lutetium is het taaiste met de kleinste atoomgrootte en het duurste lanthanide.
- Wanneer watervrij fluoride en calciummetaal worden gereduceerd, ontstaat puur lutetiummetaal.
- In chemische processen en metaallegeringen wordt lutetium soms als katalysator gebruikt.
Lutetiumtoestand bij kamertemperatuur
Lutetium heeft een vaste fase bij standaard- of kamertemperatuur.
Is lutetium paramagnetisch?
De materialen vertonen paramagnetisme, een vorm van magnetisme bij het introduceren van een zwak extern magnetisch veld. Laten we eens kijken naar de paramagnetische eigenschappen van lutetium.
Lutetiummetaal is paramagnetisch van 0 K (273 ° C of 460 ° F) tot het smeltpunt bij 1,936 K. Een temperatuuronafhankelijke magnetische gevoeligheid bestaat tussen 4 en 300 K (ongeveer 269 en 27 ° C of 452 en 80 ° F).
Conclusie
Lutetium wordt in zeer kleine hoeveelheden aangetroffen in bijna alle mineralen die yttrium bevatten, waarbij monaziet, een commerciële bron, de hoogste concentratie heeft (0.003%). Een alkali- of aardalkalimetaal kan watervrij LuCl . verminderen3 of LuF3 lutetium te produceren.
Hallo….Ik ben Monika. Ik heb de Master Scheikunde gedaan. Ik ben een materiedeskundige in de chemie. Ik zou zeggen dat ik een zeer gepassioneerde schrijver ben. Het belangrijkste doel van mijn schrijven is om nieuwe perspectieven te presenteren. Ik wil nieuwe dingen ontdekken die ik in mijn omgeving kan toepassen.
Laten we connecten via LinkedIn