ルテチウム
原子番号71の元素 / ウィキペディア フリーな encyclopedia
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ルテチウム (英: lutetium, lutecium [ljuːˈtiːʃiəm]) は原子番号71の元素。元素記号は Lu。銀白色の金属で、乾燥した空気中では腐食しないが湿った空気では腐食する。ランタノイド系列の最後の元素であり、伝統的に希土類元素に含まれる。第6周期の遷移元素の最初の元素と見なされることもあるが、ランタンがそう見なされることの方が多い[2]。
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外見 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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銀白色 | |||||||||||||||||||||||||||||||
一般特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
名称, 記号, 番号 | ルテチウム, Lu, 71 | ||||||||||||||||||||||||||||||
分類 | ランタノイド | ||||||||||||||||||||||||||||||
族, 周期, ブロック | n/a, 6, dまたはf | ||||||||||||||||||||||||||||||
原子量 | 174.9668(4) | ||||||||||||||||||||||||||||||
電子配置 | [Xe] 4f14 5d1 6s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
電子殻 | 2, 8, 18, 32, 9, 2(画像) | ||||||||||||||||||||||||||||||
物理特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
相 | 固体 | ||||||||||||||||||||||||||||||
密度(室温付近) | 9.841 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
融点での液体密度 | 9.3 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
融点 | 1925 K, 1652 °C, 3006 °F | ||||||||||||||||||||||||||||||
沸点 | 3675 K, 3402 °C, 6156 °F | ||||||||||||||||||||||||||||||
融解熱 | ca. 22 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
蒸発熱 | 414 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
熱容量 | (25 °C) 26.86 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
蒸気圧 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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原子特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
酸化数 | 3(弱塩基性酸化物) | ||||||||||||||||||||||||||||||
電気陰性度 | 1.27(ポーリングの値) | ||||||||||||||||||||||||||||||
イオン化エネルギー | 第1: 523.5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
第2: 1340 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||
第3: 2022.3 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||
原子半径 | 174 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
共有結合半径 | 17 ± 8 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
その他 | |||||||||||||||||||||||||||||||
結晶構造 | 六方晶系 | ||||||||||||||||||||||||||||||
磁性 | 常磁性[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||
電気抵抗率 | (r.t.) (poly) 582 nΩ⋅m | ||||||||||||||||||||||||||||||
熱伝導率 | (300 K) 16.4 W/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
熱膨張率 | (r.t.) (poly) 9.9 μm/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
ヤング率 | 68.6 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
剛性率 | 27.2 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
体積弾性率 | 47.6 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
ポアソン比 | 0.261 | ||||||||||||||||||||||||||||||
ビッカース硬度 | 1160 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
ブリネル硬度 | 893 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
CAS登録番号 | 7439-94-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
主な同位体 | |||||||||||||||||||||||||||||||
詳細はルテチウムの同位体を参照 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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1907年にフランスの科学者ジョルジュ・ユルバン、オーストリアの鉱物学者カール・ヴェルスバッハ男爵(フライヘル)、およびアメリカの化学者チャールズ・ジェームス(英語版)により独立に発見された[3]。これらの研究者全員が以前は完全にイッテルビウムで構成されていると考えられていた鉱物イッテルビアの不純物としてルテチウムを発見した。この後すぐに発見の優先順位に関する議論が生じ、ユルバンとヴェルスバッハは互いに発表した研究結果を批判した。命名する栄誉はユルバンに与えられ彼はこの新元素にルテシウム(lutecium)と命名した。1949年に綴りがルテチウム(lutetium)に変更された。1909年、優先順位がユルバンに与えられ彼がつけた名称が公式の名称に採用されたが、ヴェルスバッハが提案したカシオペウム(cassiopeium)(後にカシオピウム(cassiopium)に変更)は1950年代まで多くのドイツの科学者により使用されていた。
特に豊富な元素ではないが、地殻では銀よりもはるかに多い。特定の用途はほとんどない。ルテチウム176は比較的豊富(2.5%)な放射性同位体で半減期は約380億年であり、鉱物や隕石の年代決定に使用される。ルテチウムは通常、イットリウムと関連して発生し[4]、ときどき金属合金や様々な化学反応の触媒として使用される。177Lu-DOTA-TATEは神経内分泌腫瘍の放射性核種療法(核医学参照)に使用される。ランタノイドの中で最大のブリネル硬さを持ち890–1300MPaである[5]。