Лютеций

Люте́ций (лат. Lutetium, от галльского названия Парижа — Lutetia, Лютеция), Lu (читается «лютеций»), химический элемент с атомным номером 71, атомная масса 174, 967. Природный лютеций представляет собой смесь стабильного 175Lu (97, 40% по массе) и слабо радиоактивного 176Lu (2, 6%, период полураспада Т1/2 = 2, 4.1010 лет). Конфигурация трех внешних электронных слоев 4s2p6d10f14 5s2p6d16s2. Образует соединения в степени окисления +3 (валентность III).
Лантаноид. Расположен в группе IIIB периодической системы, в шестом периоде. Радиус нейтрального атома лютеция 0, 174 нм, радиус иона Lu3+0, 100-0, 117 нм. Энергии последовательной ионизации атома лютеция 6, 254, 12, 17, 25, 5, 43, 7 эВ. Электроотрицательность по Полингу 1, 14.
Редактировать

История открытия

Открыт в 1907 французским химиком Ж. Урбеном, который обнаружил и выделил его из открытого в 1878 Ж. Мариньяком иттербия.
Редактировать

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 8·10-5% по массе. Входит в состав таких минералов, как ксенотим, бастнезит, фергусонит, эвксенит.
Редактировать

Получение

При переработке смеси редкоземельных элементов, выделенной из минералов, лютеций выделяется с фракцией тяжелых редкоземельных элементов. Отделяют лютеций от других редкоземельных элементов методами ионной хроматографии или экстракции. Металлический лютеций получают восстановлением LuF3 кальцием.
Редактировать

Физические и химические свойства

Лютеций серебристо-серый металл. Имеет гексагональную решетку с параметрами а = 0, 35031 нм и с =.0, 55509 нм. Температура плавления 1660°C, температура кипения 3410°C, плотность 9, 849 кг/дм3. На воздухе покрывается плотной устойчивой оксидной пленкой. При 400°C лютеций реагирует с кислородом, галогенами, серой и другими неметаллами. Реагирует с минеральными кислотами.
Оксид Lu2О3 обладает слабоосновными свойствами. Основание Lu(ОН)3 — слабое, поэтому в водных растворах ионы Lu3+ в значительной степени гидролизованы. К растворимым солям лютеция относятся хлорид, нитрат, ацетат и сульфат. Оксалат, фторид, карбонат и фосфат лютеция — плохо растворимы.
Редактировать

Применение

Оксид лютеция используется как добавка к высокотемпературным керамикам. Фторид лютеция используют для получения фторидных лазерных материалов.
Редактировать

Дополнительная литература

  • Редкоземельные элементы. Технология и применение / Под ред. Ф. Виллани (пер. с англ.). М., 1985.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика