鑥(英語:Lutetium;台灣譯鎦;舊譯鏴),是一種化學元素,其化學符號為Lu,原子序數為71,原子量為7002174966800000000♠174.9668 u。鑥屬於稀土元素之一,也是最後一個鑭系元素,有時也算作第六週期首個過渡金屬。鑥是一種銀白色金屬,是鑭系元素中密度最大、熔點最高且反應性最低的,在乾燥空氣中能抵抗腐蝕,但在潮濕空氣中容易被氧化,易溶於酸中。鑥具有所有鑭系元素中最高的布氏硬度,為890–1300MPa。[3][4]
Quick Facts 外觀, 概況 ...
鑥 71Lu
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外觀 |
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銀白色
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概況 |
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名稱·符號·序數 | 鑥(Lutetium)·Lu·71 |
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元素類別 | 鑭系金屬 有時歸為過渡金屬 |
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族·週期·區 | 3·6·d |
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標準原子質量 | 174.9668(1)[1] |
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電子排布 | [氙] 4f14 5d1 6s2 2, 8, 18, 32, 9, 2
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歷史 |
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發現 | 佐治·於爾班和卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫(1906年) |
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分離 | 卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫(1906年) |
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物理性質 |
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物態 | 固體 |
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密度 | (接近室溫) 9.841 g·cm−3 |
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熔點時液體密度 | 9.3 g·cm−3 |
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熔點 | 1925 K,1652 °C,3006 °F |
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沸點 | 3675 K,3402 °C,6156 °F |
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熔化熱 | ca. 22 kJ·mol−1 |
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汽化熱 | 414 kJ·mol−1 |
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比熱容 | 26.86 J·mol−1·K−1 |
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蒸氣壓
壓/Pa
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1
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10
|
100
|
1 k
|
10 k
|
100 k
|
溫/K
|
1906
|
2103
|
2346
|
(2653)
|
(3072)
|
(3663)
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原子性質 |
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氧化態 | 3, 2, 1
(弱鹼性氧化物) |
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電負性 | 1.27(鮑林標度) |
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電離能 | 第一:523.5 kJ·mol−1
第二:1340 kJ·mol−1
第三:2022.3 kJ·mol−1 |
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原子半徑 | 174 pm |
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共價半徑 | 187±8 pm |
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鑥的原子譜線 |
雜項 |
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晶體結構 | 六方密堆積 |
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磁序 | 順磁性[2] |
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電阻率 | (室溫)582 n Ω·m |
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熱導率 | 16.4 W·m−1·K−1 |
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熱膨脹係數 | 室溫)9.9 µm/(m·K) |
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楊氏模量 | 68.6 GPa |
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剪切模量 | 27.2 GPa |
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體積模量 | 47.6 GPa |
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泊松比 | 0.261 |
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維氏硬度 | 1160 MPa |
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布氏硬度 | 893 MPa |
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CAS編號 | 7439-94-3 |
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同位素 |
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主條目:鑥的同位素
同位素
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豐度
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半衰期(t1/2)
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衰變
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方式
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能量(MeV)
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產物
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172Lu
|
人造
|
6.70 天
|
β+
|
1.497
|
172Yb
|
173Lu
|
人造
|
1.37 年
|
ε
|
0.670
|
173Yb
|
174Lu
|
人造
|
3.31 年
|
β+
|
0.352
|
174Yb
|
175Lu
|
97.401%
|
穩定,帶104粒中子
|
176Lu
|
2.599%
|
3.701×1010 年
|
β−
|
1.194
|
176Hf
|
177Lu
|
人造
|
6.6443 天
|
β−
|
0.497
|
177Hf
|
177mLu
|
人造
|
160.4 天
|
β−
|
1.467
|
177Hf
|
IT
|
0.970
|
177Lu
| |
Close
法國科學家佐治·於爾班(Georges Urbain)、奧地利礦物學家卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫(Carl Auer von Welsbach)男爵以及美國化學家查理斯·占士(Charles James)於1907年分別獨自發現鑥元素。他們都是在氧化鐿礦物中,發現含有鑥的雜質。發現者隨即爭論誰最早發現鑥,不同的命名方案也引起爭議。最終定下的名稱是「Lutecium」,取自巴黎的拉丁文名盧泰西亞(Lutetia),後拼法改為「Lutetium」。
鑥在地球地殼中的含量並不高,在稀土元素中豐度僅高於銩和放射性的鉕,但仍比銀等貴金屬要常見得多。鑥在自然界沒有獨立礦物,而總是以很低的濃度和其他稀土元素共生於礦石中。由於產量低、難以提取且價格較高,鑥幾乎沒有具體的用途。鑥在產業中一般與釔等重稀土元素一同出現,有時添加到合金中,或在某些化學反應中用作催化劑。176Lu是鑥一種較常見的天然放射性同位素(佔所有天然鑥的2.5%),半衰期約為380億年,可用於測量隕石的年齡。人造放射性同位素177Lu與DOTA-TATE螯合後可用於PET呈像及放射線療法,治療神經內分泌腫瘤。[5]