Lutet

Lutet (Lu, łac. lutetium, od Lutetia), dawniej kasjop (Cp) – pierwiastek chemiczny z grupy lantanowców w układzie okresowym. Zgodnie z klasyfikacją IUPAC lutet jest zaliczany do lantanowców. Także zgodnie z klasyfikacją IUPAC należy on do bloku d, w wyniku czego jest jedynym lantanowcem z okresu 6 niewchodzącym do bloku f. Przez występowanie w bloku d należy on do grupy skandowców.

Ten artykuł dotyczy pierwiastka. Zobacz też: lutet (geologia).

Lutet

iterb ← lutet → hafn
Y ↑ Lu ↓ Lr 71 Lu
Wygląd
srebrzystobiały
Widmo emisyjne lutetu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	lutet, Lu, 71 (łac. lutetium)
Grupa, okres, blok	3, 6, d
Stopień utlenienia	III
Właściwości metaliczne	lantanowiec
Właściwości tlenków	słabo zasadowe
Masa atomowa	174,97 ± 0,01[a][1]
Stan skupienia	stały
Gęstość	9840 kg/m³
Temperatura topnienia	1663 °C[2]
Temperatura wrzenia	3402 °C[2]
Numer CAS	7439-94-3
PubChem	23929
Właściwości atomowe Promień • atomowy • walencyjny 175 (obl. 217) pm 160 pm Konfiguracja elektronowa [Xe]4f145d16s2 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 32, 9, 2 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga • w skali Allreda 1,27 1,14 Potencjały jonizacyjne I 523,5 kJ/mol II 1340 kJ/mol III 2022,3 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 355,9 kJ/mol Ciepło topnienia 18,6 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 2460 Pa (1936 K) Konduktywność 1,85×106 S/m Ciepło właściwe 150 J/(kg·K) Przewodność cieplna 16,4 W/(m·K) Układ krystalograficzny heksagonalny Twardość • w skali Mohsa 2,5 Objętość molowa 17,78×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 173Lu {syn.} 1,37 roku w.e. 0,671 173Yb 174Lu {syn.} 3,31 roku w.e. 1,374 174Yb 175Lu 97,41% stabilny izotop z 104 neutronami 176Lu 2,59% 3,78×1010 lat β− 1,193 176Hf 177Lu {syn.} 6,64 d β− 0,497 177Hf
Niebezpieczeństwa Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanego źródła[3] Niebezpieczeństwo Zwroty H H228 Zwroty P P210 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[4] 1 1 1
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Został odkryty w 1907 r. niezależnie przez Georges'a Urbaina i Carla Auera von Welsbacha, którzy rozdzielili (różnymi metodami^[5]) iterbię, wyizolowaną w 1878 r. przez Jeana Charles'a Galissarda de Marignaca na iterb i lutet^[6][7][8].

Występowanie

Lutet występuje w skorupie ziemskiej w ilości 0,51 ppm. Najważniejszymi minerałami lutetu są:

• monacyt (Ce,La,Th,Nd,Y,Pr,Lu)PO₄ – tzw. piasek monacytowy
• bastnazyt (Ce,La,Nd,Y,Pr,Lu)CO₃F – minerał dużo rzadszy.

Właściwości fizyczne

Atom lutetu posiada 71 elektronów o konfiguracji [Xe] 4f¹⁴5d¹6s². Wchodząc w reakcję chemiczną atom traci dwa zewnętrzne elektrony i jeden elektron podpowłoki 5d, co jest nietypowe ponieważ reakcje innych lantanowców wykorzystują elektrony podpowłoki f. Atom lutetu jest najmniejszy spośród atomów lantanowców ze względu na kontrakcję lantanowców^[9], co skutkuje tym, że lutet ma największą gęstość, temperaturę topnienia i twardość spośród lantanowców. Niektóre z tych właściwości mogą być wyjaśnione poprzez przynależność pierwiastka do bloku d układu okresowego, co daje mu częściowo właściwości cięższych metali przejściowych. Czasami lutet bywa, z tego względu klasyfikowany jako metal przejściowy, mimo że IUPAC zaklasyfikował go do lantanowców.

Zastosowanie

Izotop lutetu ¹⁷⁷Lu jest stosowany w połączeniu z analogami somatostatyny do leczenia nowotworów pochodzenia neuroendokrynnego^[10].

Zobacz też

• klasyfikacja lantanowców i aktynowców

Uwagi

1. Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 174,9668 ± 0,0001. Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.