Lutecio
El lutecio es un elemento químico que se clasifica como un lantánido y un metal de tierras raras. Fue descubierto en 1907 por Carl Auer von Welsbach, Charles James y Georges Urbain.
Descubrimiento del lutecio
El lutecio fue el último elemento natural de tierras raras en ser descubierto. El prometio sintético de tierras raras se produjo más tarde en el laboratorio a partir de productos de fisión de uranio.
El lutecio fue descubierto de forma independiente por Carl Auer von Welsbach, Charles James y Georges Urbain.
El descubrimiento se hizo eco de otros descubrimientos de tierras raras en los que se descubrió un nuevo elemento en minerales que ya habían sido analizados. Por ejemplo, Carl Gustaf Mosander descubrió lantano en la cerita, que se pensaba que contenía cerio, un elemento de tierras raras, y no otros. Mosander pasó a descubrir erbio y terbio en el mineral gadolinita, que había sido analizado, pero se había pasado por alto la presencia de erbio y terbio.
En el caso del lutecio, Urbain, von Welsbach y James encontraron el nuevo elemento en el óxido de iterbio (ytterbia). Resultó que iterbia no era solo óxido de iterbio, como habían creído los químicos. Ytterbia era en realidad en parte óxido de iterbio y en parte óxido de lutecio.
El químico francés Georges Urbain separó con éxito el lutecio de la iterbia en 1907 en París. Separó iterbia en dos constituyentes mediante una serie de cristalizaciones fraccionadas de nitrato de iterbio de una solución de ácido nítrico y obtuvo dos óxidos de tierras raras. Uno conservó el nombre de iterbio, el otro lo llamó lutecio, que luego se cambió a lutecio.
El científico austriaco Carl Auer von Welsbach también aisló lutecio de iterbia y llamó al elemento casipoio por la constelación de Casiopea.
El químico Charles James también logró aislar lutecio en 1906-7, en Durham, New Hampshire, y patentó un proceso de cristalización fraccionada de bromato para aislar los metales de tierras raras.
Su proceso de cristalización fraccionada fue considerado como la mejor técnica de separación de tierras raras hasta el descubrimiento de las técnicas de intercambio iónico en la década de 1940.
El nombre del elemento lutecio proviene de Lutetia, el nombre latino de París.
Apariencia y Características
Efectos nocivos:
El lutecio no se considera tóxico.
Características:
- El lutecio es un metal de tierras raras de color blanco plateado.
- El metal se deslustra lentamente en el aire y se quema a 150oC hasta el óxido.
- Es el más denso y duro de los lantánidos.
- También es uno de los lantánidos menos abundantes, sin embargo, sigue siendo más abundante en la tierra que la plata o el oro.
- Cuando está presente en compuestos, el lutecio existe generalmente en el estado trivalente, Lu 3+. La mayoría de sus sales son incoloras.
Usos del lutecio
- El óxido de lutecio se utiliza para fabricar catalizadores para el craqueo de hidrocarburos en la industria petroquímica.
- 177Lu se utiliza en la terapia contra el cáncer y debido a su larga vida media, 176Lu se utiliza para fechar la edad de los meteoritos.
- El oxiortosilicato de lutecio (LSO) se utiliza actualmente en detectores de tomografía por emisión de positrones (PET). Este es un escaneo médico no invasivo que crea una imagen tridimensional de la actividad celular del cuerpo.
Abundancia e isótopos
- Abundancia en la corteza terrestre: 0,6 partes por millón en peso, 70 partes por billón en moles
- Abundancia en el sistema solar: 1 parte por billón en peso, 10 partes por billón en moles
- Coste de producción puro: 340€ por gramo
- Fuente: No se encuentra libre en la naturaleza, pero se encuentra en varios minerales, principalmente monacita. Históricamente, el aislamiento de los elementos de tierras raras entre sí ha sido difícil y costoso debido a que sus propiedades químicas son muy similares. Las técnicas de intercambio iónico y extracción por solventes desarrolladas desde la década de 1940 han reducido el costo de producción. El lutecio metálico puro se produce mediante la reducción del fluoruro anhidro con calcio metálico.
- Isótopos: Tiene 35 isótopos cuyas vidas medias se conocen, con números de masa de 150 a 184. El lutecio natural es una mezcla de dos isótopos 175Lu y 176Lu con abundancias naturales de 97,4% y 2,6% respectivamente.
| Símbolo | Lu |
| Número atómico | 71 |
| Valencia | +3 |
| Peso atómico | 174.967 |
| Punto de ebullición (ºC) | 3402 |
| Punto de fusión (ºC) | 1652 |
| Densidad (Kg/m3) | 9841 |
| Estructura atómica | [Xe] 4f135d16s2 |
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