Kemija

Lutecio struktura, lastnosti, uporabe, pridobitev

Lutecio struktura, lastnosti, uporabe, pridobitev

On Lutecio Je lantanidna kovina, redke zemlje ali bloka F periodične tabele, katere kemični simbol je lu. Je najgostejši, težki, redek, dragi in trdi od lantanidov, kot je na koncu svoje serije. Te značilnosti so posledica dejstva, da so njihovi atomi manjši, tako kot njihovi ioni3+, Zaradi krčenja lantanida.

Čeprav so njegove fizikalne lastnosti morda izjemne, je resnica, da je kemično zelo podoben ostalim svojim lantanidnim kolegom. Posledica tega je, da je bil Luthacio zadnji od lantanidov, ki jih je bilo odkrito, izoliranje in izdelavo.

Kovinski vzorec in ultra -poucio. Vir: Hi-res slike kemičnih elementov, cc do 3.0, prek Wikimedia Commons

Leto njegovega odkritja sega v leto 1907, produkt neodvisnih del treh znanstvenikov: Francoz Georges Urbain, Avstrijski Carl Welsbach in Američan Charles James. Vendar je največja zasluga pripisana Georgesu Urbainu, ki je to kovino krstil z imenom „Lotec“ iz 'Lutetia', latinskemu imenu Pariza. Šele leta 1953 je bil pridobljen prvi čisti vzorec kovinskega luthacio.

Luthate Applications se danes nadaljujejo v razvoju, ki najdejo spletno mesto kot doponte za različne materiale in kot aktivno sredstvo pri zdravljenju raka.

[TOC]

Struktura

Luthate Atomi ostajajo združeni, zahvaljujoč svoji kovinski povezavi. Kot produkt njegovih interakcij, atomskih radijskih sprejemnikov in vrstnega reda embalaže Luthacio na koncu sprejme kompaktno šesterokotno kristalno strukturo (HCP).

Struktura HCP je edina, ki jo Luthecio pozna pod pritiskom v okolju. Zato se reče, da gre za monoformno kovino, to je, da pod drugimi temperaturami nimajo polimorfov in faznih prehodov.

Elektronska konfiguracija

Elektronska konfiguracija luthacio

Elektronska konfiguracija luthecio je naslednja:

Vam lahko služi: Isobutil: nomenklatura, usposabljanje, struktura in značilnosti

[Xe] 4f14 5 d1 6s2

Upoštevajte, da so njihove 4F orbitale popolnoma polne elektrone. Luthacio sodeluje v kemičnih reakcijah z uporabo svojih valenčnih elektronov, okoli 5d in 6s orbital.

Ta konfiguracija se spominja konfiguracije Lantano ([XE] 5D1 6s2), kovina d, In zaradi tega obstajajo tisti, ki verjamejo, da ima Luthate kemijo bolj povezano s prehodnimi kovinami kot z lantanidi. Elektronsko je Luthacio manjša različica Lantana, ki ima tudi vse svoje 4F polne orbitale.

Ko se luthecio reagira, izgubi tri elektrone Valencije svojih 5D orbital1 in 6s2, Postati lakiran3+.

Lastnosti lutecio

Fizični videz

Srebrna bela kovina, ki zatemni, ko je počasi oksidira. Zanj je značilno, da je zelo gosto in trdo.

Atomska številka

71

Molarna masa

174.97 g/mol

Tališče

1652 ° C

Vrelišče

3402 ° C

Gostota

Pri sobni temperaturi: 9.841 g/cm3

Desno na tališču: 9.3 g/cm3

Fuzijska toplota

22 kJ/mol

Toplota za uparjanje

414 kJ/mol

Molarna kalorična sposobnost

26.86 kJ/mol · k

Stanja oksidacije

Luthacio lahko tvori spojine z naslednjimi stanji oksidacije: 0, +1 (Lu+), +2 (lu2+) in +3 (lu3+), saj je slednja najpogostejša in stabilna od vseh. Zato skoraj vse Luthate spojine vsebujejo lutano3+, bodisi oblikovanje kompleksov bodisi elektrostatično interakcijo z drugimi anioni.

Elektronegativnost

1.27 na lestvici Pauling.

Ionizacijske energije

Prvi: 523.5 kJ/mol

Drugi: 1340 kJ/mol

Tretjič: 2022.3 kJ/mol

Magnetni vrstni red

Paramagnet. Vendar postane superprevodnik pri temperaturi 0.022 K in pod pritiskom 45 kilogramov.

Reaktivnost

Kemično Luthacio ohranja tesno podobnost s Scandio in Ititrijem, ki tvori katione lu3+ katerih trdne spojine in rešitve so večinoma brezbarvne. Ta posebnost nasprotuje ostalim lantanidom, ki običajno proizvajajo zelo barvite in fluorescenčne rešitve.

Vam lahko služi: dekantacijski lijak

Reaktivnost lute lahko primerjamo tudi s kalcija in magnezijem, tako da se zlahka raztopi v razredčenih kislinah; na primer klorovodikovo kislino, za proizvodnjo luthacio klorida, Lucl3.

Prijave

Odstranjevalec plina

Luthacio oksid, lu2Tudi3, To je dober vpojna vlaga in ogljikov dioksid, zato se njegov prah uporablja za odstranjevanje teh plinov iz nekaterih predelkov.

Oljna kataliza

Lu2Tudi3 Uporablja se za pripravo katalizatorjev, ki pospešijo pokanje oljnih ogljikovodikov.

Organska kataliza

Luthate Triflato se uporablja v organski sintezi kot katalizator v vodnih medijih, ki ima prednost, da se razprostira z organskimi topili in naredi reakcije bolj ekološke.

Dopante

Lu2Tudi3 In lu ioni3+ Uporabljajo se kot dapani za steklo, keramiko, granete in zlitine. Na primer, aluminijast in lutecio granat (Luag) se uporablja kot modri fosfor.

Na strani keramike se v detektorjih pozitronskih emisijskih tomografij uporablja Oxyortosilicato de Lotecio (LSO). Zahvaljujoč temu materialu je mogoče pridobiti 3D slike celične aktivnosti bolnikov, ki so bili podvrženi tem analizam.

Zmenki

Radioaktivno razpadanje izotopa 176Lu se uporablja do danes meteoriti, ki so prisotni na zemlji.

Zdravilo

Radioaktivni izotop 177Lu, pripravil bombardiranje nevtronov 176Lu, organska molekula je usklajena (177Lu-dotateate), da se svoje radioaktivno delovanje osredotoči na nevroendokrine tumorje ali pri zdravljenju raka prostate. To je morda najbolj obetavna aplikacija za Luthacio.

Pridobivanje

Luthacio je najmanj veliko lantanidov. Ni minerala, ki vsebuje koncentracijo nad 0.1% za to kovino. Zato se pridobiva iz številnih redkih zemeljskih mineralov, kot so evrenit, ksenotima, latetistične gline in Monacit, ki je sekundarni produkt predelave drugih lantanidov.

Lahko vam služi: benzimidazol (C7H6N2): Zgodovina, struktura, prednosti, slabosti

Ti minerali se raztopijo v žveplovi kislini, katere raztopino nato obdelamo z amonijevim oksalatom, da oborimo več oksalatov, ki se segrejejo za pretvorbo v kovinske okside. Nato se oksidi raztopijo z dušikovo kislino, zunaj pa puščajo hribovski oksid, ki je v tej kislini netopni.

Novo raztopino mešamo z amonijevim nitratom, da tvori niz dvojnih soli, da končno izpopolnimo in ločimo s kromatografijo ionske izmenjave ali frakcijskih kristalizacij z uporabo več topil. Tako se ioni ločijo3+ Kot Haluros anhydros.

Luthacio dobimo z zmanjšanjem halogenidov s kalcijam:

2 lucl3 + 3 Ca → 2 lu + 32

Izotopi

Luthate je v naravi predstavljen kot dva izotopa: 175Lu in 176Lu, katerega številčnost je 97.4% in 2.6%. On 176Lu je radioaktiven, vendar je t1/2 Je 3.76 · 1010 leta, zato so njihove beta emisije neškodljive za tiste, ki delajo z vzorci ali soli Luthacio.

El Luthacio, razen 176Lu, ima še 33 umetnih radioizotopov, od tega 177Lu je najbolj znan in uporaben, in 150Lu najbolj nestabilen, z a t1/2 od približno 45 milisekund. Atomske mase teh radioizotopov so med 150 in 184 U.

Reference

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
  2. Wikipedija. (2020). Lutij. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
  3. Uredniki Enyclopeedia Britannica. (2020). Lutij. Okrevano od: Britannica.com
  4. Doktor. Doug Stewart. (2020). Dejstva o luteju. Okrevano od: Chemicool.com
  5. Simon Cotton. (26. maja 2009). Lutij. Kemija v svojih elementih. Okrevano od: ChemistryWorld.com