Lutetium
Lutetium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Lu und der Ordnungszahl 71. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Lanthanoide und zählt damit auch zu den Metallen der Seltenen Erden. Wie die anderen Lanthanoide ist Lutetium ein silberglänzendes Schwermetall. Wegen der Lanthanoidenkontraktion besitzen Lutetiumatome den kleinsten Atomradius, außerdem hat das Element die höchste Dichte und den höchsten Schmelz- und Siedepunkt aller Lanthanoide.
| Eigenschaften | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Allgemein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Name, Symbol, Ordnungszahl | Lutetium, Lu, 71 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elementkategorie | Lanthanoide | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gruppe, Periode, Block | La, 6, f | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Aussehen | silbrig weiß | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS-Nummer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EG-Nummer | 231-103-0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ECHA-InfoCard | 100.028.275 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Massenanteil an der Erdhülle | 0,7 ppm (60. Rang) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atommasse | 174,9668(1) u | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomradius (berechnet) | 175 (217) pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalenter Radius | 187 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronenkonfiguration | [Xe] 4f14 5d1 6s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1. Ionisierungsenergie | 5.425871(12) eV ≈ 523.52 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Ionisierungsenergie | 14.13(5) eV ≈ 1363 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. Ionisierungsenergie | 20.9594(12) eV ≈ 2022.27 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. Ionisierungsenergie | 45.249(25) eV ≈ 4365.9 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. Ionisierungsenergie | 66.8(3) eV ≈ 6450 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physikalisch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand | fest | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kristallstruktur | hexagonal | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dichte | 9,84 g/cm3 (25 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetismus | paramagnetisch (χm > 0) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | 1925 K (1652 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Siedepunkt | 3603 K (3330 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molares Volumen | 17,78 · 10−6 m3·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verdampfungsenthalpie | 414 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzenthalpie | 22 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrische Leitfähigkeit | 1,72 · 106 S·m−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wärmeleitfähigkeit | 16 W·m−1·K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemisch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidationszustände | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Normalpotential | −2,30 V (Lu3+ + 3 e− → Lu) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativität | 1,27 (Pauling-Skala) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotope | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Weitere Isotope siehe Liste der Isotope | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Das Element wurde 1907 nahezu gleichzeitig, aber unabhängig voneinander von Georges Urbain, Carl Auer von Welsbach und Charles James entdeckt. Obwohl 1909 entschieden wurde, dass Urbain die Entdeckung zusteht und damit auch der von ihm vorgeschlagene Name Lutetium festgelegt wurde, war besonders im deutschsprachigen Raum die von Carl Auer von Welsbach vorgeschlagene Bezeichnung Cassiopeium (Cp) lange verbreitet.
Lutetium zählt zu den seltensten Seltenerdmetallen und wird darum und infolge der schwierigen Abtrennung von den anderen Lanthanoiden nur in geringem Umfang wirtschaftlich genutzt. Zu den wichtigsten Anwendungen des Elements zählt die Verwendung von Lutetiumoxyorthosilicat als Bestandteil für den Bau von Detektoren von PET-CT-Geräten.