Լուտեցիում
Լուտեցիում (լատին․՝ Lutetium), քիմիական տարր է, որի նշանն է Lu և ատոմային թիվը՝ 71: Պատկանում է լանթանիդների[4] շարքին։ Ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է՝ 4f145d16s2[5]:
| |||||
---|---|---|---|---|---|
Ատոմի հատկություններ | |||||
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ | Լուտեցիում / Lutetium (Lu), Lu, 71 | ||||
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված) | 174, 9668(1)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ) | ||||
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա | [Xe] 4f14 5d1 6s2 | ||||
Ատոմի շառավիղ | 175 պմ | ||||
Քիմիական հատկություններ | |||||
Կովալենտ շառավիղ | 156 պմ | ||||
Իոնի շառավիղ | (+3e) 85 պմ | ||||
Էլեկտրաբացասականություն | 1, 27 (Պոլինգի սանդղակ) | ||||
Էլեկտրոդային պոտենցիալ | Lu←Lu3+ -2, 30 В | ||||
Օքսիդացման աստիճաններ | 3 | ||||
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն) | 513, 0 (5, 32) կՋ/մոլ (էՎ) | ||||
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ | |||||
Հալման ջերմաստիճան | 1936 Կ | ||||
Եռման ջերմաստիճան | 3668 Կ | ||||
Մոլյար ջերմունակություն | 26, 5[2] Ջ/(Կ·մոլ) | ||||
Մոլային ծավալ | 17, 8 սմ³/մոլ | ||||
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց | |||||
Բյուրեղացանցի կառուցվածք | վեցանկյուն | ||||
Բյուրեղացանցի տվյալներ | a=3, 503 c=5, 551[3] | ||||
C/a հարաբերություն | 1, 585 | ||||
Այլ հատկություններ | |||||
Ջերմահաղորդականություն | (300 Կ) (16, 4) Վտ/(մ·Կ) | ||||
CAS համար | CAS գրանցման համար? |
71 | Լյուտեցիում
|
174,967 | |
4f145d16s2 |
Պատմություն
խմբագրելՏարրը օքսիդի տեսքով հայտնաբերել են իրարից անկախ՝ ֆրանսիացի քիմիկոս Ջորջ Ուրբենը, ավստրիացի հանքաբան Կարլ Աուեր ֆոն Վելսբախը և ամերիկացի քիմիկոս Չարլզ Ջեյմսը[6][7], 1907 թվականին։ Բոլորն էլ լուտեցիումը հայտնաբերել են իտերբիումի օքսիդի հետ՝ խառնուրդի տեսքով, որն էլ իր հերթին բացահայտվել է 1878 թվականին, որպես էրբիումի օքսիդ։ Տարրի բացահայտման առաջնայնությունը պատկանում է Ջորջ Ուրբենին։
Անվան ծագում
խմբագրելՏարրի անվանումը տվել է հայտնաբերող՝ Ջորջ Ուրբենը, որը կոչվում է Փարիզի լատիներեն անունով՝ Lutetia Parisorum: Ֆոն Վելսբախը լուտեցիումի անվան համար առաջարկել է cassiopium անունը։ 1914 թվականին ատոմային զանգվածի Միջազգային հանձնաժողովը ընդունեց Lutecium անունը, որը 1949 թվականին փոխվեց և վերանվանվեց Lutetium: Սակայն 1960-ական թվականներին գերմանացի գիտնակաների աշխատանքներում օգտագործվել է cassiopium անունը։
Ստացում
խմբագրելԼուտեցիումը ստանում են կալցիումը լուտեցիումի ֆտորիդի վերկանգնումով՝ LuF3։
Գներ
խմբագրելՄաքուր՝ >99, 9 %, մետաղական լուտեցիումի 1 կգ[8] գինը կազմել է 260-420 դոլլար։ Լուտեցիում բոլոր հազվագյուտ հողային տարրերից[9] հանդիսանում է առավել թանկ մետաղը։
Հատկություններ
խմբագրելՖիզիկական հատկությսւններ
խմբագրելԼուտեցիումը սպիտակ-արծաթափայլ մետաղ է, հեշտությամբ ենթարկվում է մեխանիկական մշակման։ Լանթանիդներից հանդիսանում է ամենածանր տարրը, ըստ ատոմային կշռի, ինչպես նաև խտությամբ (9, 8404 գ/սմ³)։ Լուտեցիումի հալման ջերմաստիճանը՝ 1663 °C է։
Քիմիական հատկությսւններ
խմբագրելՍենյակային ջերմաստիճանում լուտեցիումը պատվում է օքսիդային ամուր շերտով, 400 °C-ումի օքսիդանում է։ Տաքացնելիս լուտեցիումը միանում է հալոգենների, ծծմբի և այլ ոչ մետաղների հետ։
Լուտեցիումը ռեակցիայի մեջ է մտնում անօրգանական թթուների հետ առաջացնելով աղեր։
Կիրառություն
խմբագրելՀանդիսանում է ինֆորմացիայի կրողներ, կիրառում են լազերային, մագնիսային նյութերում։ Օգտագործում են միջուկային ֆիզիկայում և էներգետիկայում, մետալուրգիայում։
Իզոտոպներ
խմբագրելԲնական լուտեցիումը կազմված է 2 իզոտոպներից, կայուն՝ 175Lu (իզոտոպային տարածվածությունը՝ 97, 41 %) և երկարակյաց բետա-ռադիոակտիվ՝ 176Lu (իզոտոպային տարածվածությունը՝ 2, 59 %, կյանքի տևողությունը՝ 3, 78·1010 տարի)
Հայտնի է նաև լուտեցիումի 32 արհեստական իզոտոպներ (150Lu մինչև 184Lu), նրանցից մի քանիսի մոտ հայտնաբերվել են մետակայուն հատկություններ (ընդհանուր թիվը՝ 18)։
Նուկլիդի բանաձևը |
Z(p) | N(n) | Իզոտոպի զանգավծը[10] (զ. ա. մ.) |
Կյանքի տևողություն[11] (T1/2) |
Միջուկի սպին և Զույգություն[11] |
---|---|---|---|---|---|
Գրգռման էներգիա | |||||
150Lu | 71 | 79 | 149, 97323 | 43 մվ | 2+ |
151Lu | 71 | 80 | 150, 96758 | 80, 6 մվ | 11/2- |
152Lu | 71 | 81 | 151, 96412 | 650 մվ | 5- |
153Lu | 71 | 82 | 152, 95877 | 900 մվ | 11/2- |
154Lu | 71 | 83 | 153, 95752 | 1 վրկ | 2- |
155Lu | 71 | 84 | 154, 954316 | 68, 6 մվ | 11/2- |
156Lu | 71 | 85 | 155, 95303 | 494 մվ | 2- |
157Lu | 71 | 86 | 156, 950098 | 6, 8 վրկ | 1/2+ |
158Lu | 71 | 87 | 157, 949313 | 10, 6 վրկ | 2- |
159Lu | 71 | 88 | 158, 94663 | 12, 1 վրկ | 1/2+ |
160Lu | 71 | 89 | 159, 94603 | 36, 1 վրկ | 2- |
161Lu | 71 | 90 | 160, 94357 | 77 վրկ | 1/2+ |
162Lu | 71 | 91 | 161, 94328 | 1, 37 ր | 1- |
163Lu | 71 | 92 | 162, 94118 | 3, 97 ր | 1/2+ |
164Lu | 71 | 93 | 163, 94134 | 3, 14 ր | 1- |
165Lu | 71 | 94 | 164, 939407 | 10, 74 ր | 1/2+ |
166Lu | 71 | 95 | 165, 93986 | 2, 65 ր | 6- |
167Lu | 71 | 96 | 166, 93827 | 51, 5 ր | 7/2+ |
168Lu | 71 | 97 | 167, 93874 | 5, 5 ր | 6- |
169Lu | 71 | 98 | 168, 937651 | 34, 06 ժ | 7/2+ |
170Lu | 71 | 99 | 169, 938475 | 2, 012 դար | 0+ |
171Lu | 71 | 100 | 170, 9379131 | 8, 24 դար | 7/2+ |
172Lu | 71 | 101 | 171, 939086 | 6, 70 դար | 4- |
173Lu | 71 | 102 | 172, 9389306 | 1, 37տարի | 7/2+ |
174Lu | 71 | 103 | 173, 9403375 | 3, 31տարի | 1- |
175Lu | 71 | 104 | 174, 9407718 | կայուն | 7/2+ |
176Lu | 71 | 105 | 175, 9426863 | 3, 85×1010 տարի | 7- |
177Lu | 71 | 106 | 176, 9437581 | 6, 6475 d | 7/2+ |
178Lu | 71 | 107 | 177, 945955 | 28, 4 ր | 1+ |
179Lu | 71 | 108 | 178, 947327 | 4, 59 ժ | 7/2+ |
180Lu | 71 | 109 | 179, 94988 | 5, 7 ր | 5+ |
181Lu | 71 | 110 | 180, 95197 | 3, 5 ր | 7/2+ |
182Lu | 71 | 111 | 181, 95504 | 2, 0 ր | 1 |
183Lu | 71 | 112 | 182, 95757 | 58 վրկ | 7/2+ |
184Lu | 71 | 113 | 183, 96091 | 20 վրկ | 3+ |
Բնության մեջ
խմբագրելՊարուանկությունը երկրակեղևում 0, 00008 զանգավծ %, ծովի ջրում՝ 0, 0000012 մգ/լ։ Հիմնական միներալներն են՝ քսենոտիմ, էվկսենիտ, բաստենզիտ։
Կենսաբանական դեր
խմբագրելԱղային լուծույթները փոքր-ինչ թունավոր են։
Տես նաև
խմբագրելԾանոթագրություններ
խմբագրել- ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)(անգլ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. —
- ↑ Редкол.:Зефиров Н. վրկ. (гл. ред.) Химиժеվրկкая энциклопедия: в 5 т. — 1999. — Т. 5.
- ↑ WebElements Periodic Table of the Elements | Lutetium | crystal structures
- ↑ Parker, Sybil P. (1984). Dictionary of Scientific and Technical Terms (3rd ed.). New York: McGraw-Hill.
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 1223. ISBN 0080379419.
- ↑ James, C. (1907). «A new method for the separation of the yttrium earths». Journal of the American Chemical Society. 29: 495–499. In a footnote on page 498, James mentions that Carl Auer von Welsbach had announced " … the presence of a new element Er, γ, which is undoubtedly the same as here noted, … ." The article to which James refers is: C. Auer von Welsbach (1907) "Über die Elemente der Yttergruppe, (I. Teil)" (On the elements of the ytterbium group (1st part)), Monatshefte für Chemie und verwandte Teile anderer Wissenschaften (Monthly Journal for Chemistry and Related Fields of Other Sciences), 27 : 935-946.
- ↑ «Separation of Rare Earth Elements by Charles James». National Historic Chemical Landmarks. American Chemical Society. Վերցված է 2014 թ․ փետրվարի 21-ին.
- ↑ Цены на лютеций
- ↑ Цены на соединения редкоземельных металлов
- ↑ Данные приведены по G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
- ↑ 11,0 11,1 Данные приведены по G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.