Lutecio

Iterbio ← Lutecio → Hafnio Y     71 Lu                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Lu ↓ Lr Tabla completa • Tabla extendida
Apariencia
Blanco plateado
Información general
Nombre, símbolo, número	Lutecio, Lu, 71
Serie química	Metal de transición
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 iónico	{{{radio_iónico}}}
Radio covalente	160 pm
Radio de van der Waals	{{{radio_van_der_waals}}} 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
6.ª Energía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Energía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª Energía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Energía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Energía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido (__)
Densidad	9841 kg/m3
Punto de fusión	1925 K
Punto de ebullición	3675 K
Punto de inflamabilidad	{{{P_inflamabilidad}}} K
Entalpía de vaporización	355,9 kJ/mol
Entalpía de fusión	18,6 kJ/mol
Presión de vapor	2460 Pa a 1936 K
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volumen molar	m3/mol
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)
Velocidad del sonido	m/s a 293.15 K (20 °C)
Isótopos más estables
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
Nota: unidades según el SI y en CNPT, salvo indicación contraria.

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

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

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

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

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

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

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

• marcos/elementos/lu.html Sistema periódico, por Antonio Jiménez. (Marzo de 1986)

• Alasbimn Journal.