Lutetium

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Lutetium, Lu, 71
Elementkategorie Lanthanoide
Gruppe, Periode, Block La, 6, f
Aussehen silbrig weiß
CAS-Nummer

7439-94-3

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 1950 ± 15 K (1677 ± 15 °C)
Siedepunkt 3603 K (3330 °C)
Molares Volumen 17,78 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie 414 kJ·mol−1
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
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP
173Lu {syn.} 1,37 a ε 0,671 173Yb
174Lu {syn.} 3,31 a ε 1,374 174Yb
174mLu {syn.} 142 d IT 0,171 174Lu
ε 1,545 174Yb
175Lu 97,41 % Stabil
176Lu 2,59 % 3,78 · 1010 a β− 1,192 176Hf
176mLu {syn.} 3,6832 h β− 1,315 176Hf
ε 0,229 176Yb
177Lu {syn.} 6,65 d β− 0,498 177Hf
177mLu {syn.} 160,4 d β− 1,468 177Hf
IT 0,970 177Lu
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung

Pulver

Gefahr

H- und P-Sätze H: 228
P: 210
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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 hat Lutetium den kleinsten Atomradius sowie die höchste Dichte und den höchsten Schmelz- und Siedepunkt aller Lanthanoide.

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.

  1. ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  2. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Lutetium) entnommen.
  3. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
  4. 1 2 3 4 5 Eintrag zu lutetium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd). Abgerufen am 13. Juni 2020.
  5. 1 2 3 4 5 Eintrag zu lutetium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 13. Juni 2020.
  6. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Lutetium) entnommen.
  7. ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1579.
  8. ↑ Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
  9. ↑ Rudy J. M. Konings, Ondrej Beneš: The Thermodynamic Properties of the f-Elements and Their Compounds. I. The Lanthanide and Actinide Metals. In: Journal of Physical and Chemical Reference Data. Band 39, Nr. 4, 2010, Artikel 043102, doi:10.1063/1.3474238.
  10. 1 2 Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
  11. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Lutetium) entnommen.
  12. 1 2 Datenblatt Lutetium bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 26. April 2017 (PDF).
  13. ↑ Digital LSO-based detector—Set the standard in PET/CT. Abgerufen am 8. November 2023 (englisch).
Dieser Artikel wurde von Wikipedia herausgegeben. Der Text ist unter Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.