МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
ФГБОУВПО «Пермський державний національний дослідницький університет»
Кафедра неорганічної хімії
Лютецій. Виробництво лютецію
Виконала: студентка 5 курсу
кафедри неорганічної хімії
Глазунова Е.А.
Перевірив: Корзанов В.С.
Перм, 2014р
Історія відкриття
, хімічний елемент III гр. періодичної системи. Відноситься до рідкоземельних елементів (иттриевая підгрупа лантаноїдів). Природний лютецій складається з двох ізотопів 175Lu (97,40%) і 176Lu (2,6%); 176Lu радіоактивний. Конфігурація зовнішньої електронної оболонки 4f145s25p65d16s2; ступінь окислення +3
Елемент у вигляді оксиду в 1907 році незалежно один від одного відкрили французький хімік Жорж Урбен, австрійський мінералог Карл Ауер фон Вельсбах і американський хімік Чарльз Джеймс. Всі вони виявили лютеций у вигляді домішки до оксиду ітербію, який, у свою чергу, був відкритий в 1878 р як домішка до оксиду ербію, виділеному в 1843 р з оксиду ітрію, виявленого в 1797 р в мінералі гадолините. Всі ці рідкоземельні елементи мають дуже близькі хімічні властивості. Пріоритет відкриття належить Ж. Урбену.
Походження назви
Назва елемента його першовідкривач Жорж Урбен справив від латинської назви Парижа - Lutetia Parisorum. Для ітербію, від якого був відділений лютеций, було запропоновано назву неоіттербій. Котрий оскаржував пріоритет відкриття елемента Фон Вельсбах запропонував для лютецію назва Кассіопеї (cassiopium), а для ітербію - Альдебарані (aldebaranium) на честь сузір'я Північної півкулі і найяскравішої зірки сузір'я Тельця. Враховуючи пріоритет Урбена в поділі лютецію і ітербію, в 1914 році Міжнародна комісія з атомним вагам прийняла назву Lutecium, яке в 1949 р було змінено на Lutetium (російська назва не змінювалося). Тим не менш, до початку 1960-х років в роботах німецьких вчених вживалася назва Кассіопеї.
Властивості
Фізичні властивості
Лютецій - метал сріблясто-білого кольору, легко піддається механічній обробці. Він є найважчим елементом серед лантаноїдів як по атомній вазі, так і по щільності (9,8404 г/см?). Температура плавлення лютецію (тисячу шістсот шістьдесят три ° C) максимальна серед всіх рідкоземельних елементів. Завдяки ефекту лантаноїдне стиснення, серед усіх лантаноїдів лютеций має найменші атомний і іонний радіуси.
Хімічні властивості
При кімнатній температурі на повітрі лютецій покривається щільною оксидною плівкою, при температурі 400 ° C окислюється. При нагріванні взаємодіє з галогенами, сіркою та іншими неметалами.
Лютецій реагує з неорганічними кислотами з утворенням солей.
Гідроксиди (OH) 3 у воді майже нерозчинний. Lu (OH) 3 має переважно основним характером, легко реагує із соляної, азотної та сірчаної кислотами, утворюючи відповідні солі і по силі знаходяться між Mg (OH) 2 і Al (OH) 3. Адсорбційна здатність гідроксиду яскраво виражена. Lu (OH) 3 і запропонований як спеціальних сорбентів.
гідропероксид (OH) 2 (OOH) · nH 2 O отримують з розчину солі або з гідроксиду у вигляді желатінообразний осаду дією луги та пероксиду водню.
Передбачається наступний механізм утворення гидропероксидов:
(OH) 3 + H 2 O 2? Lu (OH) 2 (OOH) + H 2 O.
гідропероксид дуже нестійкий. Перебуваючи в рівновазі з водними розчинами, він втрачає частину активного кисню. Концентрована H 2 SO 4 розкладає його з виділенням озону. Під дією розведеної H 2 SO 4 виділяється H 2 O 2; так само діють CO 2 і багато кислоти. При висушуванні над концентрованою H 2 SO 4 пероксид втрачає воду і частина активного кисню. При 200? С відбувається повне відщеплення активного кисню. Гідропероксид лютецію вимагає подальшого дослідження.
Сульфати.
Гідратірованний сульфат лютецію складу Lu 2 (SO 4) 3 · nH 2 O отримують розчиненням оксиду, гідроксиду або карбонату в розведеної сірчаної кислоти і наступним упариванием розчину. Сульфати виділяються з різним вмістом кристалізаційної води: Lu - 8.
Безводні сульфати
Одержують нагріванням гідрату до 600-650? С, або дією концентрованої H 2 SO 4 на Lu 2 O 3 при сильному нагріванні з подальшим видаленням надлишку кислоти. Спочатку утворюється кислий сульфат, який при нагріванні розкладається:
