lutécium / Lu

Név: Párizs latin nevéről (Lutetia).

Rendszám: a periódusos rendszer 71. eleme

Felfedezés: Először Gerges Urbain (1872-1938) azonosította 1907-ben.

Relatív atomtömeg: 174,97

Izotópok: A természetben két izotópja fordul elő a lutécium-175 (stabil) és lutécium-176 ( felezési idő 2,2x10¹⁰ év)
Harminhárom különböző felezési idejű mesterséges radioaktív izotópja ismert.

Elektronkonfiguráció: [Xe](4f)14(5d)1(6s)2

Fizikai tulajdonságok:
Ezüstös fehér, nehézfém.
A legnehezebb és legkeményebb ritkaföldfém.
Olvadáspontja 1663°C
Forráspontja 3402°C
Sűrűsége 9,84 (20°C-on)

Kémiai tulajdonságok:
A lantanoidák második legritkább eleme.
Levegőn stabil. 150°C felett oxidálódik, elég:

4 Lu + 3 O₂ -> 2 Lu₂O₃

Híg kénsavban könnyen feloldódik:

2 Lu + 3 H₂SO₄ -> Lu₂(SO₄)₃ + 3 H₂

Hideg vízzel is reakcióba lép, meleg vízzel gyorsabban:

2 Lu + 6 H₂O -> 2 Lu(OH)₃ + 3 H₂

Halogénekkel magasabb hőmérsékleten reakcióba lép, pl.:

2 Lu + 3 F₂ -> 2 LuF₃

Vegyületeiben oxidációs foka általában +3.

Előfordulás:
Kis mennyislégben a monacitban és a ritkaföldfémek más ásványaiban megtalálható.

Előállítás:
A feldolgozandó ásvány fémtartalmát tömény kénsavval vízoldható szulfátokká alakítják.
Az oldatot nátrium-hidroxiddal részben semlegesítik. A tórium oldatban marad és eltávolítható.
Az oldatból ammónium-oxaláttal kicsapatják a ritkaföldfémeket.
Az oxalátokat hevítéssel oxidokká alakítják.
Az oxidokat salétromsavban feloldják ezzel elkülönítik a cérium-oxidot, ami salétromsavban nem oldódik.
Az oldatból az lutéciumot ammónium-nitráttal kettős sóként kristályosítják ki.
Az lutéciumsók ioncserével választhatók el a leghatékonyabban a többi ritkaföldfém sóitól.
Fémes állapotban kloridjából vagy fluoridjából állítják elő alkálifémmel vagy alkáliföldfémmel redukálva.

Felhasználás:
Katalizátorként az olajiparban krakkolásnál.
A lutécium-176 izotópot meteorok korának meghatározására.
Fémötvözetekben.

Biológia
Oldható sói enyhén vagy közepesen toxikusak.

Felhasznált irodalom