Lutetium

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Lutetium
Lu-TableImage.png
Basisdata
Navn Lutetium
Symbol Lu
Atomnummer 71
Utseende sølvhvit
Plass i periodesystemet
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
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 /mol
Tetthet 9 841 kg/m³
Fordampningsvarme 355,9 kJ/mol
Smeltevarme 18,6 kJ/mol
Damptrykk 2 460 Pa ved 1 936 K
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.

Historie[rediger | rediger kilde]

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.

Lutetiumatomets elektronskall

Egenskaper[rediger | rediger kilde]

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.

Isotoper[rediger | rediger kilde]

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

Forekomster[rediger | rediger kilde]

99,995% rent lutetium

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.

Anvendelse[rediger | rediger kilde]

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.