Struktura lutetecio, właściwości, użycia, uzyskiwanie

On Lutecio Jest to metal lantanid, o ziemi lub bloku rzadkiej F stolika okresowego, którego symbolem chemicznym jest lu. Jest to najgrenniejszy, ciężki, rzadki, drogi i twardy Lantanids, podobnie jak na końcu serii. Te cechy wynikają z faktu, że ich atomy są mniejsze, podobnie jak ich jony³⁺, Z powodu skurczu lantanidów.

Chociaż jego właściwości fizyczne mogą być wyjątkowe, prawda jest taka, że ​​jest chemicznie bardzo podobny do reszty swoich liantów. Konsekwencją tego jest to, że Luthacio był ostatnim z Lantanidów, które można odkryć, izolowane i wyprodukowane.

Próbka metaliczna i ultra -poucio. Źródło: obrazy Hi-Resa elementów chemicznych, CC przez 3.0, Via Wikimedia Commons

Rok odkrycia pochodzi z 1907 r. Jednak największy kredyt przypisuje się Georgesowi Urbainowi, który ochrzcił ten metal o nazwie „Lotec” „Lutetia”, łacińska nazwa Paryża. Dopiero 1953.

Zastosowania Luthate są dziś kontynuowane w rozwoju, znajdując witrynę jako doponera dla różnych materiałów i jako aktywny środek w leczeniu raka.

[TOC]

Struktura

Atomy Luthate pozostają zjednoczone dzięki ich metalicznym łącze. Jako produkt jego interakcji, radiotelefonów atomowych i rzędu opakowania, Luthacio kończy się na zwartej sześciokątnej strukturze krystalicznej (HCP).

Struktura HCP jest jedyną znaną luthecio pod ciśnieniem otoczenia. Mówi się zatem, że jest to metal monofororyczny, to znaczy brakuje polimorfów i przejść fazowych w innych temperaturach.

Elektroniczna Konfiguracja

Elektroniczna konfiguracja luthacio

Konfiguracja elektroniczna luthio jest następująca:

Może ci służyć: Isobutil: Nomenklatura, szkolenie, struktura i cechy

[Xe] 4f¹⁴ 5 d¹ 6s²

Zauważ, że ich orbitale 4F są całkowicie pełne elektronów. Luthacio uczestniczy w reakcjach chemicznych przy użyciu elektronów walencyjnych, około 5D i 6S orbitali.

Ta konfiguracja pamięta Lantano ([XE] 5D¹ 6s²), metal D, I dlatego są tacy, którzy uważają, że Luthate dzieli chemię bardziej związaną z metali przejściowych niż z lantanidami. Elektronicznie, Luthacio to mniejsza wersja Lantano, która ma również wszystkie pełne orbitale 4F.

Kiedy reaguje luthecio traci trzy elektrony walencji jej 5D orbitali¹ i 6s², staje się lustą³⁺.

Właściwości Lutecio

Wygląd fizyczny

Srebrny biały metal, który przyciemnia, gdy jest powoli utleniony. Charakteryzuje się byciem bardzo gęstym i twardym.

Liczba atomowa

71

Masa cząsteczkowa

174.97 g/mol

Temperatura topnienia

1652 ° C

Punkt wrzenia

3402 ºC

Gęstość

W temperaturze pokojowej: 9.841 g/cm³

W punkcie topnienia: 9.3 g/cm³

Fusion Heat

22 kJ/mol

Ciepło parowe

414 kJ/mol

Pojemność kaloryczna trzonowa

26.86 kJ/mol · k

Stany utleniania

Luthacio jest w stanie tworzyć związki z następującymi stanami utleniania: 0, +1 (LU⁺), +2 (lu²⁺) i +3 (lu³⁺), będąc tym ostatnim najczęstszym i stabilnym ze wszystkich. Dlatego prawie wszystkie związki Luthate zawierają lut³⁺, tworzenie kompleksów lub interakcja elektrostatycznie z innymi anionami.

Elektronialiczność

1.27 na skali Pauling.

Energie jonizacyjne

Po pierwsze: 523.5 kJ/mol

Po drugie: 1340 kJ/mol

Po trzecie: 2022.3 kJ/mol

Zakon magnetyczny

Paramagnetyczny. Staje się jednak nadprzewodnikiem w temperaturze 0.022 K i pod ciśnieniem 45 kilobarów.

Reaktywność

Chemicznie luthacio utrzymuje bliskie podobieństwo do skanda i ititrium, tworząc kation³⁺ którego stałe związki i roztwory są w większości bezbarwne. Ta szczególność jest sprzeczna z resztą Lantanides, które zwykle wytwarzają bardzo kolorowe i fluorescencyjne roztwory.

Może ci służyć: lejek dekantacyjny

Reaktywność lutu można również porównać z reakcją wapnia i magnezu, więc można ją łatwo rozpuszczyć w rozcieńczonych kwasach; takie jak kwas solny, do wytwarzania chlorku luthacio, Lucl₃.

Aplikacje

Zmywacz gazu

Tlenk luthacio, Lu₂ALBO₃, Jest to dobry chłonność wilgoci i dwutlenek węgla, więc jego kurz służy do usunięcia tych gazów z niektórych przedziałów.

Kataliza oleju

Lu₂ALBO₃ Służy do przygotowania katalizatorów, które przyspieszają pękanie węglowodorów olejowych.

Kataliza organiczna

Luthate triflato jest stosowane w syntezie organicznej jako katalizator w pożywce wodnej, mając przewagę związaną z rozpuszczalnikami organicznymi i zwiększając reakcje bardziej ekologiczne.

Dopante

Lu₂ALBO₃ I lutu³⁺ Są one używane jako dapany do szkła, ceramiki, garnetów i stopów. Na przykład Garnet Aluminium i Lutecio (LUAG) jest używany jako niebieski fosfor.

Z boku ceramiki Oxyortosilicato de Lotecio (LSO) jest stosowany w detektorach tomografii emisji pozytronowej. Dzięki temu materiałowi możliwe jest uzyskanie obrazów 3D aktywności komórkowej pacjentów poddawanych tym analizom.

Randki

Rozpad radioaktywny izotopu ¹⁷⁶Lu jest używane do datowania meteorytów obecnych na Ziemi.

Medycyna

Radioaktywny izotop ¹⁷⁷Lu, przygotowany przez neutrony bombardujące ¹⁷⁶Lu, cząsteczka organiczna jest skoordynowana (¹⁷⁷Lu-dotateate), aby skoncentrować swoje radioaktywne działanie na guzach neuroendokrynnych lub w leczeniu raka prostaty. To chyba najbardziej obiecująca aplikacja dla Luthacio.

Uzyskanie

Luthacio jest najmniej obfitym z Lantanidów. Nie ma minerału zawierającego stężenie powyżej 0.1% dla tego metalu. Dlatego jest wyodrębniony z wielu minerałów ziem rzadkich, takich jak eukenit, Xenotima, gliny laterytowe i monacyt, będący wtórnym produktem przetwarzania innych Lantanidów.

Może ci służyć: benzimidazol (C7H6N2): historia, struktura, zalety, wady

Minerały te rozpuszczają się w kwasie siarkowym, którego roztwór jest następnie traktowany szczawianem amonu w celu wytrącania kilku szczawianów, które są ogrzewane w celu przekształcenia w ich tlenki metalu. Następnie tlenki rozpuszczają się z kwasem azotowym, pozostawiając tlenek wzgórza na zewnątrz, który jest nierozpuszczalny w tym kwasie.

Nowy roztwór miesza się z azotanem amonu w celu utworzenia zestawu podwójnych soli, aby ostatecznie udoskonalić i oddzielić chromatografię wymiany jonowej lub krystalizację ułamkową za pomocą kilku rozpuszczalników. Tak więc jony LU są oddzielone³⁺ Jak halluros anhydros.

Luthacio uzyskuje się poprzez zmniejszenie halogenków wapniem:

2 Lucl₃ + 3 CA → 2 Lu + 3 skok₂

Izotopy

Luthate jest prezentowane w naturze jako dwa izotopy: ¹⁷⁵Lu i ¹⁷⁶Lu, którego odpowiednia obfitość wynosi 97.4% i 2.6%. On ¹⁷⁶Lu jest radioaktywne, ale to T_1/2 To jest 3.76 · 10¹⁰ lata, więc ich emisje beta są nieszkodliwe dla tych, którzy pracują z próbkami lub solami luthacio.

El Luthacio, oprócz ¹⁷⁶Lu, ma kolejne 33 sztuczne radioizotopy, z których ¹⁷⁷Lu jest najbardziej znanym i użytecznym, a ¹⁵⁰Lu najbardziej niestabilne, z T_1/2 z około 45 milisekund. Masy atomowe tych radioizotopów wynoszą od 150 do 184 u.

Bibliografia

1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (czwarta edycja). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). LUTIUM. Źródło: w:.Wikipedia.org
3. Redaktorzy Enyclopaedia Britannica. (2020). LUTIUM. Odzyskane z: Britannica.com
4. Dr. Doug Stewart. (2020). Fakty elementów lutetium. Odzyskane z: Chemicool.com
5. Simon Cotton. (26 maja 2009 r.). LUTIUM. Chemia w swoich pierwiastkach. Odzyskane z: ChemistryWorld.com