Lutetium

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Lutetium
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 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 Uut Fl Uup Lv 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
Lutetium
Lutetium
Algemeen
Naam Lutetium
Symbool Lu
Atoomnummer 71
Groep Scandiumgroep
Periode Periode 6
Blok F-blok
Reeks Lanthaniden
Kleur Zilverwit
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u) 174,967
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 · 10-6
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) 150
Elektrische weerstandΩ·cm) 79
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) 16,4
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

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

Ontdekking[bewerken]

Onafhankelijk van elkaar is lutetium in 1907 ontdekt door Georges Urbain en Carl 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.

Toepassingen[bewerken]

Lutetium kan bereid worden uit lutetium(III)chloride en metallisch calcium. Het isoleren van lutetium is echter een kostbaar proces en het wordt daarom slechts zeer sporadisch gebruikt voor industriële toepassingen:

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

Daarnaast kan lutetium worden gebruikt voor legeringen.

Opmerkelijke eigenschappen[bewerken]

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.

Verschijning[bewerken]

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.

Isotopen[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Isotopen van lutetium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
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 halveringstijd op aarde nog voorkomt. 174Lu en 173Lu hebben een halveringstijd van respectievelijk 3,31 en 1,37 jaar. Alle andere radioisotopen hebben halveringstijden van minder dan enkele dagen.

Toxicologie en veiligheid[bewerken]

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.

Externe links[bewerken]

Zoek dit woord op in WikiWoordenboek