Nguyên tố luteti




 
!"#
1.Khái quát :
♦.lịch sử ra đời :
$Lutea%&'()*+, /012,2&3/'4516789:';4
<(/=4)*>)9';43<?@1-AB)&C)4D&*9@''E<
F4GB)&*H1*B';4<'I1&:J;K;#)4;4
3L)9@&4J;431''E< "MHB)&*=&**)N)$'O
#';4<;+4)PE4'4'QL)9
•
R0&SL)9N), 1T&O,O9:>)9', ,U<
KV<4L)9$L)91A+'&441A-
4L)9W,X, ,Y&J4L)9'516!6Q8, ,Y
'&
•
)X-Z,O/0,X, #)49'944,E>)9'4
D&*9492&[;#TK9\T-:SQ, K9

•
F2,]& ^$The Commission on Atomic Mass+@YQE)01,U
41A@,XT#)/'451676/30/0,O
>)9'K,U&'1QR,&,##,\'&'
>)9&'12)49'F2,]'
•
D&*9,X,_cassiopeium48$4`1*4B**4/+'
&9)141AL)91-,_',X9\S$1UW12*'
;4<"Q)43/6a7,X<Q8&'**4/1+
•

)4;,E@B)&*H1*@-Z,X;1,Q4'2)X,E@,X&'10
bc-Z;@'dd*:c]/&&A'4Z,M1,E
R4A0&
e

Tính chất vật lí :
_Luteti là một kim loại hóa trị 3 chống ăn mòn màu trắng bạc. Nó có bán kính nguyên tử nhỏ nhất và là nguyên tố đất hiếm nặng và cứng
nhất. Luteti có điểm nóng chảy cao nhất trong nhóm Lantan
•
Nguyên tử khối : 71
•
Khối lượng nguyên tử : 174.97 g.mol
-1
•
Độ âm điện : 1.2
•
Khối lượng riêng : 9.7 g.cm
-3
ở 20°C
•
Nhiệt độ nóng chảy :1663 °C
•
Nhiệt độ sôi : 3395 °C
•
Đồng vị : 9
 Cấu hình : [ Xe ] 4f
14
5d
1
6s

2
•
Năng lương ion hóa thứ nhất :522.7 kJ.mol
-1
•
Tìm ra bởi George Urbain vào năm 1907

Tính chất hóa học :
•
1&4J&9\4_E31)4;K;'f:a7gBJ4'&$hhh+K_e
!ij

k

j

•
E;T54,0^'/TQ31A-A&J';A-AEJ4'&)4_e
$)+ilF

j$&+k$jF+

$+iF

$;+
•
Kim loại luteti phản ứng với các halogen tạo muối halugenua:
2 Lu (r) + 3 F
2
(k) → 2 LuF

3
(r) [trắng]
2 Lu (r) + 3 Cl
2
(k) → 2 LuCl
3
(r) [trắng]
2 Lu (r) + 3 Br
2
(k) → 2 LuBr
3
(r)[trắng]
2 Lu (r) + 3 I
2
(k) → 2 LuI
3
(r)nâu
•
Luteti dễ hoà tan trong axit sulfuric loãng tạo thành dung dịch chứa các ion luteti(III) không màu, tồn tại ở dạng phức
[Lu(OH
2
)
9
]
3+
•
2 Lu (r) + 3 H
2
SO
4

(dd) → 2 Lu
3+
(dd) + 3 SO2–4 (dd) + 3 H
2
(k)

B./e


Trong tất cả các hợp chất,Luteti có số oxi hóa là +3
 Lutetium oxit :
_Công thức: Lu
2
O
3
_Trọng lượng phân tử: 397.9322
•
_Tính chất :
bột trắng, không tan trong nước, dễ tan trong axit khoáng sản
Khối lượng phân tử: 397,932 g / mol
Điểm nóng chảy: 2510 độ C
Điểm sôi: 3980 ℃
Mật độ: 9.42 g / cm ^ 3
Các yếu tố theo tỷ lệ: O (oxy) 12,1%, Lu (Lutetium) 87,9%
nhiệt dung riêng của phản ứng tổng hợp: 0,334 kJ / g
_Sử dụng : Lutetium oxit cho NdFeB vật liệu nam châm vĩnh cửu, hóa chất phụ gia,
ngành công nghiệp điện tử, và nghiên cứu khoa học Dung dịch muối Luteti :
Các dung dịch của hầu hết các muối Lu đều không màu và hình thành các tinh thể màu
trắng khi khô. Các muối hòa tan như clorua (LuCl
3

), bromua (LuBr
3
), iodua (LuI
3
),
nitrat, sulfat và axetat tạo thành các hydrat khi kết tinh. Ôxit (Lu
2
O
3
), hydroxit, florua
(LuF
3
), cacbonat, phosphat và oxalat không hòa tan trong nước.
•
Luteti tantalat (LuTaO
4
) là vật liệu đặc nhất có màu trắng và không phóng xạ (mật độ
9,81 g/cm
3
) và cũng có ý tưởng dùng làm tia X phốtpho.Thoria thì đặc hơn (10 g/cm
3
)
và cũng có màu trắng nhưng có tính phóng xạ.

Đồng vị :
_Luteti tự nhiên gồm 1 đồng vị ổn định
175
Lu (chiếm 97,41%) và một đồng vị phóng xạ beta
176
Lu có chu kỳ bán rã

3,78×10
10
năm (2,59%). Đồng vị phóng xạ này được sử dụng để định tuổi. 33 đồng vị phóng xạ đã được nhận biết,
trong đó đồng vị tự nhiên ổn định nhất là
176
Lu, và các đồng vị tổng hợp
174
Lu có chu kỳ bán rã 3,31 năm, và
173
Lu
là 1,37 năm. Tất cả các đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 9 ngày, và đa số trong đó có chu kỳ bán rã
nhỏ 30 phút.Nguyên tố này có 18 meta state, với trạng thái ổn định nhất là
177m
Lu (T
½
=160,4 ngày),
174m
Lu
(T
½
=142 ngày) và
178m
Lu (T
½
=23,1 phút).
_Các đồng vị đã được biết đến của luteti có khối lượng nguyên tử nằm trong khoảng từ 149,973 (
150
Lu) đến 183,961
(
184

Lu). Cơ chế phân rã chủ yếu trước đồng vị ổn định phổ biến nhất,
175
Lu, là bắt điện tử (với
vài alpha và positron), và cơ chế chủ yếu sau là phân rã beta. Các sản phẩm phân rã chủ yếu trước
175
Lu là các đồng
vị của nguyên tố 70 (ytterbi) và các sản phẩm phân rã sau là các đồng vị của nguyên tố 72 (hafni).
3. Ứng dụng của Luteti :
•
m4#1'4@&E)Q -b1J@&;K/E_JEM, W&'1_n
)4);O1o)4&<O'pEM, *^ )4&;&E@)4E@'/4&1)E
•
BQ ;-e
•
q8l$
8l
+,X, W,M,\YJ
•
K1)$C&
a


j

+, ,_&'13&0;r1J9T$immersion lithography+#*4
•
q88$
88
+, W&'1Jr/E_J9\9d/)401,)\;O;2#
•

4_4)4*&QJ/B)$sj+0J&'././41`)4 /d&A/
/4*)4$positron emission tomographyq(t+
•
 &'1]/9@W&,M;4J)4N2& o&, 41'44&&&
)$===+:JJ/@', W)492A9<S
Hình ảnh bộ nhớ bọt từ và máy PET
suv9\412&O,)\-
4.Điều chế Luteti :
Nguyên tố Luteti sẽ được tạo ra từ nguyên liệu gốc là oxit ytterbi. Nguyên liệu đầu được gói lại cẩn thận trong một ống ampun,qua ống nén ống ampun sẽ
đi sâu vào trung tâm nguồn notron. Nó được đặt trong đó nhiều ngày và được bắn phá mạnh mẽ bởi notron,sau sáu ngày ytterbi sẽ bị phân rã một nửa
chuyển thành Luteti 177. Đây là sản xuất đòi hỏi đúng thời hạn bởi dược phẩm có tuổi thọ rất ngắn.