Taula

Generalitats

Propietats

Isòtops

Reactivitat

Obtenció, Usos i Toxicitat

 

Català

Español

English

Français

Símbol:

Lu

Nombre atòmic: 71

Luteci

Lutecio

Lutetium

Lutécium

Grup: 3

Període: 6

Família: Lantànids

Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d1

 

 

 

 

Generalitats

Descobridor/s: Georges Urbain y Carl Auer von Welsbach

Nacionalitat: França i Àustria

Any: 1907

Origen del nom: procedeix del nom romà de la ciutat de París, Lutetia, es deu a Urbain ja que l'element va ser anomenat casiopeu pel seu altre descubridor.

Una mica d’història: Va ser descobert en 1907 de forma simultània i independent per dos investigadors, el químic francès Georges Urbain i el químic austríac Carl Auer von Welsbach.

Al 1907, Urbain descrivia un procés pel qual l’iterbi de Marignac (1879) podia ser separat en dos elements, l’iterbi Yb i el luteci Lu. Aquests elements eren idèntics als elements “aldebarià” i “casiopea” independentment descoberts per Welsbach al mateix temps.

Estat natural: No es troba mai en la natura com element lliure. Es troba en diversos minerals de les terres rares com bastnaesita ((Ce, La, etc..)CO3F) i monacita, ((Ce, La, etc..)PO4) que és la seva principal font comercial amb una riquesa aproximada del 0,003% , comunament associat amb itri.  

Estructura cristal·lina:

 

      Sistema Hexagonal

Abundància a l’ésser humà: ­-

 

Abundància a la Terra: És el més escàs dels elements de les terres rares i figura en el lloc 59è en ordre d'abundància dels elements en l'escorça terrestre.

Abundància al Sistema Solar: 0,1 ppb (parts per bilió) en pes

 

 

 

 

 

 

 

Propietats

Físiques

Massa atòmica (u)

Densitat (kg/m3)

Duresa (escala de Mohs)

Volum atòmic (cm3/mol)

174,967

9840

-

17,78

Tèrmiques

Estat d’agregació

a 298 K

Punt de fusió (K)

Punt d’ebullició (K)

 

sòlid

1936

3668

 

Radis

Radi atòmic (Å)

Radi iònic (Å)

Radi covalent (Å)

 

1,74

0,85 (Lu3+)

1,56

 

Ionització

Afinitat electrònica (KJ/mol)

1a energia ionització (KJ/mol)

2a energia ionització (KJ/mol)

3a energia ionització (KJ/mol)

Estats d’oxidació

50

523,6

1340

2022

+3

Elèctriques

Conductivitat elèctrica (mOhm.cm)-1

Electròniques

Electronegativitat (Pauling)

Polaritzabilitat (Å3)

 

16,7

1,27

21,9

 

Termodinàmiques

Calor d’atomització (KJ/mol d’àtoms)

Calor de fusió (KJ/mol)

Calor de vaporització (KJ/mol)

Calor específica

(J/kg K)

Conductivitat tèrmica (J/m s ºC)

--

19,2

414,0

150,00

16,4

Altres

Potencial normal de reducció (v)

Caràcter metàl·lic

Precaucions: La pols del metall presenta risc de foc i explosió.

La inhalació prolongada pot causar embòlia pulmonar i pot danyar al fetge si s’acumula en el cos humà. 

 

-2,3

Lu3+/Lu

(solució àcida)

 metall

Característiques:

 

El luteci és un metall blanc platejat, molt dur i dens i bon conductor de la calor i l'electricitat. En estat natural és una barreja de dos isòtops, l’isòtop 175 i el 176.

És relativament estable en l’aire.

 

 

 

 

 

 

 

Isòtops

Isòtop

Protons

Neutrons

Símbol

Vida mitjana

Abundància(%)

Altres

Luteci-169

71

98

169Lu

1,419 dies

0,00

Radioactiu

Luteci-170

71

99

170Lu

2,01 dies

0,00

Radioactiu

Luteci-171

71

100

171Lu

8,24 dies

0,00

Radioactiu

Luteci-172

71

101

172Lu

6,7 dies

0,00

Radioactiu

Luteci-173

71

102

173Lu

1,37 anys

0,00

Radioactiu

Luteci-174

71

103

174Lu

3,3 anys

0,00

Radioactiu

Luteci-175

71

104

175Lu

Estable

97,41

 

Luteci-176

71

105

176Lu

360000 milions d’anys

2,59

 

Luteci-177

71

106

177Lu

6,75 dies

0,00

Radioactiu

 

 

 

 

 

 

 

Reactivitat

Descripció

Reacciona lentament amb aire. Forma sals incolores insolubles com carbonats i fosfats en les que actua amb nombre d’oxidació +3.

Reacciona a poc a poc amb aigua freda i més ràpidament amb aigua calenta per a donar l’hidròxid.

Reacciona amb els halògens per a formar halurs de luteci (III):

   2 Lu (s) + 3 F2 (g) à 2 LuF3 (s) de color blanc

   2 Lu (s) + 3 Cl2 (g) à 2 LuCl3 (s) de color blanc

   2 Lu (s) + 3 Br2 (g) à 2 LuBr3 (s) de color blanc

   2 Lu (s) + 3 I2 (g) à 2 LuI3 (s)  de color marró

Es dissol immediatament en àcid sulfúric diluït per formar solucions que contenen el ió acolorit Lu3+ juntament amb gas hidrogen. És probable que el ió Lu3+ existeixi juntament amb el ió complex (Lu(OH2)9)3+:

                   2Lu (s)  +  3 H2SO4 (aq) à 2 Lu3+ (aq) + 3 SO42- (aq) + 3 H2 (g)

Amb aire

vigorosa;  Lu2O3  ;   4 Lu + 3 O22 Lu2O3

Amb H2O

suauH2, Lu(OH)3  ;  2Lu(s) + 6H2O(g)2Lu(OH)3 (aq) + 3H2 (g)  

Amb HCL  6M

suauH2; LuCl3

Amb HNO3 15M

suau