Lutécium

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Lutécium
YtterbiumLutéciumHafnium
Y
   
 
71
Lu
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Lu
Lr
Tableau completTableau étendu
Informations générales
Nom, symbole, numéro Lutécium, Lu, 71
Série chimique Lanthanides
Groupe, période, bloc L/A, 6, d
Masse volumique 9,841 g·cm-3 (25 °C)[1]
Couleur Blanc argenté
No CAS 7439-94-3
Propriétés atomiques
Masse atomique 174,967 ± 0,001 u [1]
Rayon atomique (calc) 175 pm (217 pm)
Rayon de covalence 1,87 ± 0,08 Å [2]
Configuration électronique [Xe]4f14 5d1 6s2
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 18, 32, 9, 2
État(s) d’oxydation 3
Oxyde base faible
Structure cristalline Hexagonal compact
Propriétés physiques
État ordinaire solide
Point de fusion 1 663 °C [1]
Point d’ébullition 3 402 °C [1]
Énergie de fusion 18,6 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 355,9 kJ·mol-1
Volume molaire 17,78×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 2 460 Pa à 1 936 K
Divers
Électronégativité (Pauling) 1,27
Chaleur massique 150 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 1,85×106 S·m-1
Conductivité thermique 16,4 W·m-1·K-1
Énergies d’ionisation[3]
1re : 5,42586 eV 2e : 13,9 eV
3e : 20,9594 eV 4e : 45,25 eV
5e : 66,8 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
173Lu {syn.} 1,37 ans ε 0.671 173Yb
174Lu {syn.} 3,31 ans ε 1.374 174Yb
175Lu 97,41 % stable avec 104 neutrons
176Lu 2,59 % 3,78×1010 ans β- 1.193 176Hf
Précautions
Directive 67/548/EEC[4]
État pulvérulent :
Facilement inflammable
F



SGH[4]
État pulvérulent :
SGH02 : Inflammable
Danger
H228, P210,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le lutécium (ou lutétium[5]) est un élément chimique du tableau périodique de symbole Lu et de numéro atomique 71. Le lutécium est une terre rare de la série des lanthanides.

Son nom lui a été attribué par l'auteur de sa découverte en l'honneur de la ville de Paris, Lutèce pour les Gaulois.

Historique[modifier | modifier le code]

Le lutécium a d'abord été confondu avec l'ytterbium (en 1878 par Jean Charles Galissard de Marignac).

Il s'est avéré en 1907 que l'ytterbium était en fait constitué par deux éléments. Georges Urbain est parvenu le premier à séparer les oxydes d'ytterbium et de lutécium en 1907, la même année que Carl Auer von Welsbach et Charles James, qui avait proposé le nom « cassiopéium ».

Occurrence naturelle[modifier | modifier le code]

Lutécium, sublimé dendritiques et cube de 1 cm3

On trouve le lutécium avec la plupart des autres terres rares, mais jamais pur, et il est d'ailleurs difficile à séparer des autres éléments. Le principal minerai commercial du lutécium est la monazite, de formule grossière (Ce,La,Th)PO4, qui contient 0,003 % de lutécium. L'abondance de cet élément dans l'écorce terrestre n'est de l'ordre que de 0,5 mg/kg. Les mines principales se trouvent en République populaire de Chine, aux États-Unis, au Brésil, en Inde, au Sri Lanka et en Australie. La production mondiale de lutécium est de l'ordre de 10 tonnes[6]. Le lutécium pur n'a été isolé que récemment et reste très difficile à obtenir : c'est l'une des terres rares les plus chères.

Utilisations[modifier | modifier le code]

Elles sont très limitées, notamment du fait de son prix par rapport à d'autres lanthanides. Le lutécium peut être utilisé comme catalyseur lors du craquage, de l'hydrogénation et de la polymérisation.

L'isotope 177Lu de période 6,7 jours est obtenu par activation neutronique de 176Lu. C'est un émetteur de rayonnement β- utilisé en médecine nucléaire pour le traitement de certaines tumeurs neuro-endocrines.

Références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc,‎ 2009, 90e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0)
  2. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ 2008, p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  3. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC,‎ 2009, 89e éd., p. 10-203
  4. a et b SIGMA-ALDRICH
  5. Larousse et Robert ne donnent que « lutécium » ; Jouette ne donne que « lutétium ».
  6. (en) John Emsley, « Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements » Oxford University Press, 2001, pp. 240–242. (ISBN 0198503415)

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1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
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  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


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