Lutecio -rakenne, ominaisuudet, käytöt, hanki

Hän Lutecio Se on lantanidimetalli, harvinainen maametalli tai lohko F jaksollisesta taulukosta, jonka kemiallinen symboli on LU. Se on tihein, raskas, niukka, kallis ja kovaa lantanideja, koska se on sarjansa lopussa. Nämä ominaisuudet johtuvat siitä, että niiden atomit ovat pienempiä, aivan kuten niiden lu ionit³⁺, Lantanidin supistumisen takia.

Vaikka sen fysikaaliset ominaisuudet voivat olla erinomaisia, totuus on, että se on kemiallisesti hyvin samanlainen kuin muut sen lantanidi. Tämän seurauksena on, että Luthacio oli viimeinen löydettävistä, eristettyistä ja tuottamista lantanideista.

Metallinen näyte ja ultra -poucio. Lähde: Hi-res-kuvat kemiallisista elementeistä, CC 3: lla.0, Wikimedia Commons

Löytön vuosi juontaa juurensa vuoteen 1907, kolmen tutkijan riippumattomien teosten tuote: ranskalainen Georges Urbain, itävaltalainen Carl Welsbach ja amerikkalainen Charles James. Suurin tunnustus johtuu kuitenkin Georges Urbainista, joka kastoi tämän metallin nimellä 'Lutetia' -nimi, Pariisin latinalainen nimi. Vasta vuonna 1953 saatiin ensimmäinen puhdas metallinen Luthacio -näyte.

Luthate -sovellukset jatkavat kehitystä, etsimään sivustoa Doponteksi erilaisista materiaaleista ja aktiivisena aineena syöpähoidossa.

[TOC]

Rakenne

Luthate -atomit pysyvät yhtenäisinä metallisen linkin ansiosta. Vuorovaikutuksensa, sen atomiradioiden ja pakkauksen järjestyksenä Luthacio lopulta omaksuu kompakti kuusikulmainen kiteinen rakenne (HCP).

HCP -rakenne on ainoa, jonka Luthecio on tunnettu ympäristön paineen alla. Siksi sanotaan, että se on monoforinen metalli, ts. Siinä puuttuu polymorfeja ja vaihesiirtymiä muiden lämpötilojen alla.

Elektroninen kokoonpano

Elektroninen Luthacio -kokoonpano

Luthecion elektroninen kokoonpano on seuraava:

Voi palvella sinua: Isobutil: nimikkeistö, koulutus, rakenne ja ominaisuudet

[Xe] 4f¹⁴ 5 D¹ 6s²

Huomaa, että heidän 4f -kiertoradan ovat täysin täynnä elektroneja. Luthacio osallistuu kemiallisiin reaktioihin heidän valenssielektroniensa, noin 5D- ja 6S: n kiertoradalla.

Tämä kokoonpano muistaa Lantanon ([XE] 5D¹ 6s²), metalli d -d, Ja siksi on niitä, jotka uskovat, että Luthate jakaa kemian, joka liittyy enemmän siirtymämetalleihin kuin lantanideihin. Sähköisesti Luthacio on pienempi versio Lantanosta, jolla on myös kaikki 4f: n täydet kiertoradat.

Kun Luthecio Reals menettää 5D -kiertoradan Valencian kolme elektronia¹ ja 6s², tulossa lujiksi³⁺.

Lutecio -ominaisuudet

Fyysinen ulkonäkö

Hopeavalkoinen metalli, joka tummenee, kun se on hitaasti hapettunut. Sille on ominaista olla erittäin tiheä ja kova.

Atominumero

71

Moolimassa

174.97 g/mol

Sulamispiste

1652 ºC

Kiehumispiste

3402 ºC

Tiheys

Huoneenlämpötilassa: 9.841 g/cm³

Aivan sulamispisteessä: 9.3 g/cm³

Sulamislämpö

22 kJ/mol

Höyrystyslämpö

414 kJ/mol

Molaarinen kalorikapasiteetti

26.86 kJ/mol · k

Hapetustilat

Luthacio kykenee muodostamaan yhdisteitä seuraavien hapettumisen kanssa: 0, +1 (Lu⁺), +2 (Lu²⁺) ja +3 (Lu³⁺), jälkimmäinen on yleisimpi ja vakain kaikista. Siksi melkein kaikki luuttoyhdisteet sisältävät lujasti³⁺, joko muodostaa komplekseja tai vuorovaikutuksessa sähköstaattisesti muiden anionien kanssa.

Elektronegatiivisuus

1.27 Pauling -asteikolla.

Ionisaatioenergiat

Ensimmäinen: 523.5 kJ/mol

Toinen: 1340 kJ/mol

Kolmas: 2022.3 kJ/mol

Magneettinen järjestys

Paragneettinen. Siitä tulee kuitenkin suprajohtoa lämpötilassa 0.022 K ja 45 kilobarin paineessa.

Reaktiivisuus

Kemiallisesti Luthacio pitää läheisen samankaltaisuuden scandion ja ititimin kanssa, muodostaen kationit Lu: n³⁺ joiden kiinteät yhdisteet ja liuokset ovat enimmäkseen värittömiä. Tämä erityisyys on ristiriidassa muiden Lantanidesin kanssa, jotka yleensä tuottavat erittäin värikkäitä ja fluoresoivia ratkaisuja.

Voi palvella sinua: Dekantointisuppilo

Luutin reaktiivisuutta voidaan myös verrata kalsiumin ja magnesiumin reaktiivisuuteen, joten se on helposti liuennut laimennettuihin happoihin; kuten suolahappo, Luthacio -kloridin tuottamiseksi, Lucl₃.

Sovellukset

Kaasunpoistoaine

Luthacio -oksidi, lu₂JOMPIKUMPI₃, Se on hyvä kosteus -absorboiva ja hiilidioksidi, joten sen pölyä käytetään näiden kaasujen poistamiseen joistakin osastoista.

Öljykatalyysi

LU₂JOMPIKUMPI₃ Sitä käytetään katalyyttien valmistamiseen, jotka kiihdyttävät öljyhiilivetyjen halkeamista.

Orgaaninen katalyysi

Luthate triflatoa käytetään orgaanisessa synteesissä katalysaattorina vesipitoisissa väliaineissa, sillä se etuna on annostelu orgaanisten liuottimien kanssa ja reaktioiden tekeminen ekologisemmiksi.

Dopante

LU₂JOMPIKUMPI₃ Ja lu ionit³⁺ Niitä käytetään lasi-, keramiikka-, garne- ja seosten dapansina. Esimerkiksi alumiini- ja lutecio -granaattia (LUAG) käytetään sinisenä fosforina.

Keramiikan puolella Oxyortosilicato de Lotecio (LSO) käytetään positroniemissiotomografien ilmaisimissa. Tämän materiaalin ansiosta on mahdollista saada 3D -kuvia näiden analyysien saamien potilaiden soluaktiivisuudesta.

Treffit

Isotooppin radioaktiivinen rappeutuminen ¹⁷⁶LU: ta käytetään tähän mennessä meteoriiteihin, jotka ovat läsnä maan päällä.

Lääke

Radioaktiivinen isotooppi ¹⁷⁷Lu, valmistettu neutronilla pommittaa ¹⁷⁶Lu, orgaaninen molekyyli on koordinoitu (¹⁷⁷Lu-DotaTeate) keskittää radioaktiivinen vaikutus neuroendokriinisiin kasvaimiin tai eturauhassyövän hoitoon. Tämä on ehkä lupaavin sovellus Luthaciolle.

Saada

Luthacio on vähiten runsas lantanidit. Ei ole mineraalia, joka sisältää pitoisuutta yli 0.1% tälle metallille. Siksi se uutetaan monista harvinaisista maametallimineraaleista, kuten euxeniitistä, ksenotimaista, lateraalisista savista ja monasiitista, jotka ovat toisen lantanidien käsittelyn toissijainen tuote.

Se voi palvella sinua: bentsimidatsoli (C7H6N2): Historia, rakenne, edut, haitat

Nämä mineraalit liukenevat rikkihapoon, jonka liuosta käsitellään sitten ammoniumoksalaatilla useiden oksalaattien saostamiseksi, jotka kuumennetaan muuttumaan metallioksideiksi. Sitten oksidit liukenevat typpihapolla, jättäen mäkioksidin ulkopuolelle, mikä on liukenematon tähän happoon.

Uusi liuos sekoitetaan ammoniumnitraatin kanssa kaksoissuolan muodostamiseksi, jotta voidaan lopulta hienosäätää ja erottaa ioninvaihtokromatografia tai fraktiokiteykset käyttämällä useita liuottimia. Siten lu -ionit erotetaan³⁺ Kuten Haluros Anhydros.

Luthacio saadaan vähentämällä sen halogenideja kalsiumilla:

2 Lucl₃ + 3 Ca → 2 LU + 3 -aivohalvaus₂

Isotoopit

Luthate esitetään luonteeltaan kahtena isotooppina: ¹⁷⁵Lu ja ¹⁷⁶Lu, jonka vastaava runsaus on 97.4% ja 2.6%. Hän ¹⁷⁶Lu on radioaktiivinen, mutta sen t_1/2 Se on 3.76 · 10¹⁰ Vuotta, joten heidän beetapäästönsä ovat vaarattomia niille, jotka työskentelevät Luthacion näytteiden tai suolojen kanssa.

El Luthacio, lukuun ottamatta ¹⁷⁶Lu, on vielä 33 keinotekoista radioisotoopia, joista ¹⁷⁷Lu on tunnetuin ja hyödyllisin, ja ¹⁵⁰Lu epävakain, a t_1/2 vain noin 45 millisekuntia. Näiden radioisotoopien atomimassat ovat välillä 150-184 U.

Viitteet

1. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Luuti. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
3. Enyclopaedia Britannica -toimittajat. (2020). Luuti. Toipunut: Britannica.com
4. DR. Doug Stewart. (2020). Luteteumelementti tosiasiat. Toipunut: Chemicool.com
5. Simon -puuvilla. (26. toukokuuta 2009). Luuti. Kemia sen elementteissä. Toipunut: ChemistryWorld.com