Lutecio

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  Hexagonal.svg Capa electrónica 071 Lutecio.svg
 
71
Lu
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada
Lu,71.jpg
Blanco plateado
Información general
Nombre, símbolo, número Lutecio, Lu, 71
Serie química Lantánidos
Grupo, período, bloque 3, 6, d
Masa atómica 174,967 u
Configuración electrónica [Xe]4f14 5d1 6s2
Dureza Mohs sin datos
Electrones por nivel 2, 8, 18, 32, 9, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 175 pm
Electronegatividad 1,27 (Pauling)
Radio atómico (calc) 217 pm (Radio de Bohr)
Radio covalente 160 pm
Estado(s) de oxidación 3
Óxido Base débil
1.ª Energía de ionización 523,5 kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1340 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 2022,3 kJ/mol
4.ª Energía de ionización 4370 kJ/mol
5.ª Energía de ionización 6445 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido (__)
Densidad 9841 kg/m3
Punto de fusión 1925 K (1652 °C)
Punto de ebullición 3675 K (3402 °C)
Entalpía de vaporización 355,9 kJ/mol
Entalpía de fusión 18,6 kJ/mol
Presión de vapor 2460 Pa a 1936 K
Varios
Estructura cristalina Hexagonal
N° CAS 7439-94-3
N° EINECS 231-103-0
Calor específico 150 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 1,85·106 S/m
Conductividad térmica 16,4 W/(K·m)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del lutecio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
173Lu Sintético 1,37 a ε 0,671 173Yb
174Lu Sintético 3,31 a ε 1,374 174Yb
175Lu 97,41% Estable con 104 neutrones
176Lu 2,59% 3,78 × 1010 a β- 1,193 176Hf
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

El lutecio es un elemento químico, de número atómico 71, cuyo símbolo químico es Lu. A pesar de ser uno de los elementos del bloque d, con frecuencia aparece incluido entre los lantánidos (tierras raras), ya que con éstos comparte muchas propiedades. De todos ellos es el elemento más difícil de aislar, lo cual justifica su carestía y los relativamente pocos usos que se le han encontrado.

Características[editar]

Lutecio puro

El lutecio es un metal trivalente, de color blanco plateado, resistente a la corrosión y, en presencia de aire, relativamente estable. De todas las tierras raras es el elemento más pesado y duro.

Aplicaciones[editar]

Este metal se emplea como catalizador en el craqueo del petróleo en las refinerías, y en diversos procesos químicos, como alquilación, hidrogenación y polimerización. También se están investigando radioisótopos de lutecio para ser aplicados en medicina nuclear en tratamientos terapéuticos.

Historia[editar]

El lutecio, del latín Lutetia (primer nombre de París), fue descubierto de forma independiente en 1907 por el científico francés Georges Urbain y el mineralogista Carol Auer von Welsbach. Ambos investigadores lo encontraron como impureza del metal iterbio, que el químico suizo Jean Charles Galissard de Marignac y la mayoría de sus colegas habían considerado mineral puro.

La separación del lutecio -del iterbio de Marignac- fue descrita por vez primera por Urbain. Prevaleció el nombre que éste asignó al nuevo elemento descubierto. Urbain había elegido los nombres neoiterbio (para el iterbio) y lutecio. Welsbach optó por designarlos aldebaranio y casiopeo. En 1949 se decidió conservar el nombre iterbio y llamar lutecio al nuevo elemento. En el seno de la comunidad científica alemana, al elemento 71 aún se le conoce como Cassiopium.

Abundancia[editar]

En la naturaleza se encuentra con la mayoría del resto de tierras raras, pero nunca en solitario, nativo. De todos los elementos presentes en la naturaleza es el menos abundante. La principal mena de lutecio comercialmente explotable es la monacita (Ce, La, etc.)PO4, que contiene 0,003% de Lu.

Hasta finales del siglo XX no se logró obtener el metal puro, ya que es extremadamente difícil de preparar. El procedimiento empleado es el intercambio iónico (reducción) de LuCl3 o de LuF3 anhidro con metal alcalino o con metal alcalinotérreo.

Isótopos[editar]

De lutecio existe un isótopo estable, Lu-175, con abundancia natural de 97,41%. Se han identificado 33 radioisótopos. Los más estables son el Lu-176, con periodo de semidesintegración de 3,78×1010 años y abundancia natural de 2,59%, el Lu-174, con periodo de semidesintegración de 3,31 años, y el Lu-173, de 1,37 años. Los periodos de semidesintegración del resto de sus isótopos radiactivos son inferiores a nueve días; la mayoría, de menos de media hora. Además existen 18 metaestados, de los cuales los más estables son: Lum-177, Lum-174 y Lum-178, cuyos periodos de semidesintegración respectivos son 160,4 días, 142 días y 23,1 minutos.

Las masas atómicas de los isótopos de lutecio varían entre 149,973 uma, del Lu-150, y 183,962, del Lu-184. La principal modalidad de desintegración de los isótopos más ligeros que el estable es por captura electrónica (ε), (con algunos casos de desintegración α), de lo cual se generan isótopos de iterbio. Los isótopos más pesados que el estable se desintegran mediante emisión β, cuyo resultado consiste en isótopos de hafnio.

Precauciones[editar]

Al igual que el resto de las tierras raras, se supone que la toxicidad de este metal es baja. No obstante, tanto el lutecio como -especialmente- sus compuestos deben manejarse con precaución máxima. Aunque en el cuerpo humano no desempeña función biológica alguna, se cree que estimula el metabolismo.

Referencias[editar]