لوتيتيوم

71

إِيتريوم → لوتيتيوم ← هافينيوم

Y
↑
Lu
↓
Lr

الجدول الدوري

صفات عامة

الإسم, الرقم, الرمز

لوتيتيوم, Lu, 71

سلاسل كيميائية

لانثينيد

المجموعة, الدورة, المستوى الفرعي

d, 6, n/a

المظهر

أبيض فضي

كتلة ذرية

174.967(1) g/mol

شكل إلكتروني

[Xe] 4f¹⁴ 5d¹ 6s²

عدد الإلكترونات لكل مستوى

2, 8, 18, 32, 9, 2

خواص فيزيائية

الحالة

صلب

كثافة عندح.غ.

9.841 ج/سم³

كثافة السائل عند m.p.

9.3 ج/سم³

نقطة الإنصهار

1925 ك
1652 م °
3006 ف °

نقطة الغليان

3675 ك
3402 م °
6156 ف °

حرارة الإنصهار

kJ/mol ca. 22

حرارة التبخر

kJ/mol 414

السعة الحرارية

(25 26.86 C (م) ° ( J/(mol·K

ضغط البخار
P/Pa	1	10	100	1 k	10 k	100 k
at T/K	1906	2103	2346	(2653)	(3072)	(3663)

الخواص الذرية

البنية البللورية

hexagonal

حالة التأكسد

3
(أكسيد قاعدي ضعيف)

سالبية كهربية

1.27 (مقياس باولنج)

طاقة التأين
(المزيد)

1st: 523.5 kJ/mol

2nd: 1340 kJ/mol

3rd: 2022.3 kJ/mol

نصف قطر ذري

175 pm

نصف قطر ذري (حسابيا)

217 pm

نصف القطر التساهمي

160 pm

متفرقة

الترتيب المغناطيسي

no data

مقاومة كهربائية

(r.t.) (poly) 582 nΩ·م

توصيل حراري

(300 K ك ) 16.4
(W/(m·K)

معامل التمدد

(r.t.) (poly) 9.9 µm/(m·K)

معامل يونج

68.6 GPa

معامل القص

27.2 GPa

معاير الحجم

47.6 GPa

نسبة بواسون

0.261

رقم فيكرز للصلادة

1160 MPa

رقم برينل للصلادة

893 MPa

رقم الإنضمام

7439-94-3

النظائر المهمة

الموضوعة الرئيسية: نظائر اللوتيتيوم
نظ	ت.ط.	عمر النصف	طر.إ.	طا.إ.MeV	ن.إ.
¹⁷³Lu	syn	1.37 y	ε	0.671	¹⁷³Yb
¹⁷⁴Lu	syn	3.31 y	ε	1.374	¹⁷⁴Yb
¹⁷⁵Lu	97.41%	Luقد يكون ثابت وله 104 نيوترون
¹⁷⁶Lu	2.59%	3.78×10¹⁰y		1.193	¹⁷⁶Hf

المراجع

اللوتيتيوم هوعنصر كيميائي من عناصر الجدول الدوري وله الرمز Lu والرقم الذري 71. عنصر فلزي من عناصر المجموعة الأرضية النادرة, وغالبا ما يقع الليتيتيوم مع الإِيتريوم ويستخدم احيانا في سبائك المعادن كحفاز في بعض العمليات. عند التقيد بقواعد المستويات الفرعية للجدول الدروي والسلاسل الكيميائية فإنه يتم وصف اللوتيتيوم كعنصر إنتنطقي, لكنه عموما يوصف على أنه لانثينيد.

الخواص المميزة والتطبيقات

اللوتيتيوم أبيض فضي, فلز ثلاثي مقاوم للتآكل وله ثبات نسبي في الهواء وهوأثقل وأصلب العناصر الأرضية النادرة.

وهذا العنصر مكلف للغاية للحصول عليه لكميات نافعة ولذا فإن له إستخدامات تجارية محدودة. وعموما, فإن الليتيتيوم الثابت يمكن حتى يستخدم كحفاز في عمليات تكسير البترول في المصافي ويمكن حتى يستخدم أيضا في الألكلة, والهدرجة, والبلمرة.

وتم إقتراح إستخدام جرانيت اللوتيتيوم ألومنيوم (Al₅Lu₃O₁₂) كعدسة في الطباعة الحجرية المغموسة ذات معامل الإنكسار العالي.

تاريخ اللوتيتيوم

اللوتيتيوم (تعنى حدثة لوتيتيا باللاتينية باريس) تم إكتشافه مستقلا في عام 1907 بواسطة العالم لافرنسي جورج أوربان وأحد فهماء المعادن الأستراليين البارون كارل أوير فون ويلسباخ. ووجد كلاهما اللوتيتيوم كتلوث في معدن اليتربيا والذى كان يظن أنه يحتوى على العنصر إِيتربيوم من الكيميائي جين كارليس جاليسارد ماريناك وأخرون.

وتم وصف فصل الوتيتيوم من إيتريوم ماريناك عن طريق أوربان وبالتالى كان له شرف الإكتشاف. وإختار للعنصر نيوإيتريوم ولوتيكيوم كأسماء له, ولكن تم إرجاع الإسم نيوإيتريوم إلى عنصر الإيتريوم في عام 1949 وتم تسمية العنصر 71 باللوتيتيوم.

ويلزباخ إقترح الإسم "كاسيوبيوم" للعنصر 71 (على إسم النجم كاسيوبيا) وألبيباريوم كإسم للإتربيوم, ولكن تم رفض هذان الإسمان.

التواجد في الطبيعة

يتواجد مع تقريبا جميع الفلزات الأرضية النادرة ولكن لا يتواجد بمفرده, ويصعب للغاية فصل اللوتيتيوم من العناصر الأخرى وهوأقل العناصر وفرة على الإطلاق. وبالتالي, هوأحد أغلى الفلزات’ وتبلغ قيمتهستة مرات تقريبا مثل المضى.

وأهم المصادر القابلة للإستخدام للوتيتيوم هوالمعدن الأرضي النادر للفوسفات المونازايت: (Ce, La, ₄ PO ، ويحتوى على 0.003 % من العنصر. فلز اللوتيتيوم النقي تم عزله حديثا وهوقاسي للغاية في تحضيره (وهوأحد وأغلى العناصر الأرضية النادرة). ويتم فصله من العناصر الأرضية النادرة الأخرى بواسطة التبادل الأيوني ثم يتم الحصول عليه في شكله العنصري بإختزال ₃LuCl المائي أو₃LuF بواسطة فلز أوفلز قلوي ترابي.

النظائر

يتكون الوتيتيوم الموجود طبيعيا من نظير واحد ثابت Lu-175 بتواجد 97.41%. ويوجد 33 نظير مشع, وأكثرهم ثباتا Lu-176 وله عمر نصف يبلغ 3.78 * 10¹⁰ سنة وبنسبة تواجد (2.59 %), Lu-174 وله عمر نصف يبلغ 3.31 سنة, Lu-173 وله عمر نصف 1.37 سنة. وكل النظائر المشعة المتبقية لها عمر نصف أقل منتسعة أيام, ومعظم هذه النظائر لها عمر نصف أقل من نصف ساعة. وللعنصر ايضا حالات رجوع وأكثرها ثباتا Lu-177m بعمر نصف 160.4 يوم, Lu-174m بعمر نصف 142 يوم, Lu-178m بعمر نصف 23.1 دقيقة.

وتتراوح نظائر الوتيتيوم في الوزن الذري بين 149.973 (Lu-150), 183.961 (Lu-184). وطريقة الإضمحلال الأساسية قبل أكثر النظائر ثباتا Lu-175 ، هوأسر الإلكترون (ببعض إنبعاثات ألفا, بوزيترون), والنظام الأساسي بعدها هوإنبعاث بيتا. والناتج الأساسي قبل Lu-175 هى نظائر العنصر رقم 70 (الإِيتربيوم) والنواتج الأساسية بعد هى نظائر العنصر رقم 72 (الهافنيوم).

مركبات اللوتيتيوم

الفلوريدات:
الكلوريدات:
البروميدات:
اليودات:
الأكسيدات:
الكبريتيدات:
النيتريدات:

شاهد أيضا: مركبات اللوتيتيوم

الإحتياطات

مثل الفلزات الأرضية النادرة الأخرى, ينظر للوتيتيوم على حتى له سمية منخفضة, ولكن يجب التعامل معه بحرص وخاصة مركباته. ولتراب الفلز خطورة من ناحية الإشتعال والإنفجار. ولا يلعب الوتيتيوم أى دور حيوي في جسم الأنسان ولكن يظن أنه يساعد في حث عملية الأيض.