Estrutura de Luteco, propriedades, usa, obtenha

Ele LUTECIO É um metal lantanídeo, de terras raras ou bloco F da tabela periódica, cujo símbolo químico é lu. É o mais denso, pesado, escasso, caro e com força dos lantanids, como está no final de sua série. Essas características são devidas ao fato de que seus átomos são menores, assim como seus íons lu³⁺, Por causa da contração de Lantanide.

Embora suas propriedades físicas possam ser excelentes, a verdade é que é quimicamente muito semelhante ao restante de seus colegas lantânidos. Uma conseqüência disso é que Luthacio foi o último dos Lantanids a serem descobertos, isolados e produzidos.

Amostra metálica e ultra -pau. Fonte: imagens de alta resolução de elementos químicos, CC por 3.0, via Wikimedia Commons

O ano de sua descoberta remonta a 1907, o produto das obras independentes de três cientistas: o francês Georges Urbain, o austríaco Carl Welsbach e o americano Charles James. No entanto, o maior crédito é atribuído a Georges Urbain, que batizou esse metal com o nome 'LOTEC' de 'Lutetia', o nome latino de Paris. Não foi até 1953 que a primeira amostra pura de Luthacio metálica foi obtida.

Atualmente, as aplicações do Luthate continuam em desenvolvimento, encontrando o local como Doponte para vários materiais e como um agente ativo no tratamento do câncer.

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Estrutura

Os átomos de Luthate permanecem unidos graças ao seu link metálico. Como produto de suas interações, seus rádios atômicos e a ordem de sua embalagem, o Luthacio acaba adotando uma estrutura cristalina hexagonal compacta (HCP).

A estrutura HCP é a única que é conhecida pelo Luthecio sob pressão ambiente. Dizem que é um metal monoformico, ou seja, não tem polimorfos e transições de fase sob outras temperaturas.

Configuração eletronica

Configuração eletrônica de Luthacio

A configuração eletrônica do Luthecio é a seguinte:

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[Xe] 4f¹⁴ 5 d¹ 6s²

Observe que seus orbitais 4F estão completamente cheios de elétrons. O Luthacio participa das reações químicas usando seus elétrons de valência, em torno de 5d e 6s orbitais.

Esta configuração lembra a do Lantano ([XE] 5D¹ 6s²), metal d, E por isso há quem acredita que Luthate compartilha uma química mais relacionada a metais de transição do que aos lantanídeos. Eletronicamente, Luthacio é uma versão menor do Lantano, que também possui todos os seus orbitais completos 4F.

Quando o Luthecio reage perde os três elétrons de Valência de seus orbitais 5D¹ e 6s², Tornando -se a luta³⁺.

Propriedades da Luteco

Aparência física

Metal branco prateado, que escurece quando é lentamente oxidado. É caracterizado por ser muito denso e difícil.

Número atômico

71

Massa molar

174.97 g/mol

Ponto de fusão

1652 ºC

Ponto de ebulição

3402 ºC

Densidade

À temperatura ambiente: 9.841 g/cm³

Bem no ponto de fusão: 9.3 g/cm³

Calor de fusão

22 kJ/mol

Calor de vaporização

414 KJ/mol

Capacidade calórica molar

26.86 kJ/mol · k

Estados de oxidação

Luthacio é capaz de formar compostos com os seguintes estados de oxidação: 0, +1 (Lu⁺), +2 (Lu²⁺) e +3 (lu³⁺), sendo o último o mais comum e estável de todos. Portanto, quase todos os compostos luthate contêm o luxo³⁺, formando complexos ou interagindo eletrostaticamente com outros ânions.

Eletro-negatividade

1.27 na escala Pauling.

Energias de ionização

Primeiro: 523.5 kJ/mol

Segundo: 1340 KJ/mol

Terceiro: 2022.3 kJ/mol

Ordem magnética

Paramagnético. Torna -se, no entanto, supercondutor a uma temperatura de 0.022 K, e sob uma pressão de 45 kilobares.

Reatividade

Quimicamente, Luthacio mantém uma semelhança com o Scandio e o Ititrium, formando cátions Lu³⁺ cujos compostos e soluções sólidas são, principalmente, incolores. Essa particularidade contradiz o restante dos Lantanides, que geralmente produzem soluções muito coloridas e fluorescentes.

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A reatividade da alaúde também pode ser comparada à do cálcio e do magnésio, por isso é facilmente dissolvido em ácidos diluídos; como o ácido clorídrico, para produzir cloreto de luthacio, lucl₃.

Formulários

Removedor de gás

Luthacio Oxide, Lu₂QUALQUER₃, É um bom absorvente de umidade e dióxido de carbono, então sua poeira é usada para remover esses gases de alguns compartimentos.

Catálise de petróleo

O lu₂QUALQUER₃ É usado para preparar catalisadores que aceleram a rachadura de hidrocarbonetos de óleo.

Catálise orgânica

O Luthate Triflato é usado na síntese orgânica como um catalisador em meios aquosos, tendo a vantagem de dispensar solventes orgânicos, e tornar as reações mais ecológicas.

Dopante

O lu₂QUALQUER₃ E íons lu³⁺ Eles são usados ​​como dapans para vidro, cerâmica, granadas e ligas. Por exemplo, alumínio e luteco Garnet (LUAG) são usados ​​como fósforo azul.

No lado da cerâmica, o oxiortosilicato de loteecio (LSO) é usado nos detectores das tomografias de emissão de pósitrons. Graças a este material, é possível obter imagens 3D da atividade celular dos pacientes submetidos a essas análises.

Namorando

A decadência radioativa do isótopo ¹⁷⁶Lu é usado para namorar meteoritos presentes na Terra.

Medicamento

O isótopo radioativo ¹⁷⁷Lu, preparado por nêutrons bombardeando de ¹⁷⁶Lu, uma molécula orgânica é coordenada (¹⁷⁷Lu-dotateate) para focar sua ação radioativa em tumores neuroendócrinos, ou no tratamento do câncer de próstata. Este é talvez o aplicativo mais promissor para Luthacio.

Obtenção

Luthacio é o menos abundante de Lantanids. Não há mineral contendo uma concentração acima de 0.1% para este metal. É por isso que é extraído de muitos minerais de terras raras, como euxenita, xenotima, as argilas lateríticas e o monacito, sendo um produto secundário do processamento dos outros lantanídeos.

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Esses minerais se dissolvem no ácido sulfúrico, cuja solução é então tratada com oxalato de amônio para precipitar vários oxalatos, que são aquecidos para se transformar em seus óxidos metálicos. Então, os óxidos se dissolvem com ácido nítrico, deixando o óxido da colina do lado de fora, o que é insolúvel neste ácido.

A nova solução é misturada com nitrato de amônio para formar um conjunto de sais duplos, para finalmente refinar e se separar por cromatografia de troca iônica ou cristalizações fracionárias usando vários solventes. Assim, os íons lu são separados³⁺ Como haluros anhydros.

Luthacio é obtido reduzindo seus halogenetos com cálcio:

2 Lucl₃ + 3 CA → 2 LU + 3 AVC₂

Isótopos

Luthate é apresentado na natureza como dois isótopos: ¹⁷⁵Lu e ¹⁷⁶Lu, cuja respectiva abundância é 97.4% e 2.6%. Ele ¹⁷⁶Lu é radioativo, mas é t_1/2 É 3.76 · 10¹⁰ anos, então suas emissões beta são inofensivas para aqueles que trabalham com amostras ou sais de Luthacio.

El Luthacio, além de ¹⁷⁶Lu, tem outros 33 radioisótopos artificiais, dos quais o ¹⁷⁷Lu é o mais famoso e útil, e o ¹⁵⁰Lu o mais instável, com um t_1/2 de apenas 45 milissegundos. As massas atômicas desses radioisótopos estão entre 150 e 184 U.

Referências

1. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. (quarta edição). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Lutium. Recuperado de: em.Wikipedia.org
3. Os editores da Enyclopaedia Britannica. (2020). Lutium. Recuperado de: Britannica.com
4. Dr. Doug Stewart. (2020). Fatos do elemento de lutetium. Recuperado de: Chemicool.com
5. Algodão Simon. (26 de maio de 2009). Lutium. Química em seus elementos. Recuperado de: químicaworld.com