
Lutetium ist das chemisches Element mit dem Symbol Lu und der Ordnungszahl 71. In reinem Zustand zeigt es sich als silberweißes Metall, das Korrosion in trockener Luft gut, in feuchter Luft jedoch schlecht widersteht. Lutetium ist das letzte Element in der Lanthanidenreihe und wird traditionell zu den Seltenen Erden gezählt.
Übersicht: Allgemeine Daten zum Lutetium
Das Lutetium-Atom
Das Lu-Atom - und damit das chemische Element Lutetium - ist eindeutig durch die 71 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Lutetium-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.
Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Lutetium-Isotope zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).
Die irdischen Lutetium-Vorkommen bestehen aus einem Gemisch aus zwei Lu-Isotopen unterschiedlicher Masse; die relative Atommasse des Lutetiums wird mit 174,9668(1) u angegeben.
Elektronenkonfiguration
Symbol | OZ | Kurzform | 1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f | 5s | 5p | 5d | 5f | 6s | 6p | 6d | 6f |
Lu | 71 | [Xe] 4f14 5d1 6s2 | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 6 | 2 | 6 | 1 | 2 |
Ionisierungsenergien
Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE des Lutetiums auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Lu-Atom zu trennen.
1. IE: | 5,42586 eV | 2. IE: | 13,9 eV | 3. IE: | 20,9596 eV | 4. IE: | 45,25 eV | 5. IE: | 66,8 eV | 6. IE: | eV |
Elektronenbindungsenergie
Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Lutetium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.
K | LI | LII | LIII |
1s | 2s | 2p1/2 | 2p3/2 |
63314 | 10870 | 10349 | 9244 |
MI | MII | MIII | MIV | MV |
3s | 3p1/2 | 3p3/2 | 3d3/2 | 3d5/2 |
2491 | 2264 | 2024 | 1639 | 1589 |
NI | NII | NIII | NIV | NV | NVI | NVII |
4s | 4p1/2 | 4p3/2 | 4d3/2 | 4d5/2 | 4f5/2 | 4f7/2 |
506,8 | 412,4 | 359,2 | 206,1 | 196,3 | 8,9 | 7,5 |
OI | OII | OIII | OIV | OV |
5s | 5p1/2 | 5p3/2 | 5d3/2 | 5d5/2 |
57,3 | 33,6 | 26,7 |
Weitere Daten
175 pm (empirisch, nach Slater)
162 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
131 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
131 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Spektrallinien des Lutetiums
Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Lutetium mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Chemische Daten
Standardpotentiale
Normalpotential des Lutetiums:
E0 (V) | Nox | Name Ox. | Ox. | e- | ⇔ | Red. | Name Red. | Nox |
-2,28 | + III | Lutetium(III)-Kation | Lu3+ | + 3 e- | ⇔ | Lu (s) | Lutetium | 0 |
Material- und physikalische Eigenschaften des Lutetiums
Die nachfolgende Tabelle führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen metallischen Lutetiums auf.
0,154 J g-1 K-1 (spezifisch)
9,3 g cm-3 (flüssig, am Schmelzpunkt)
nach Brinell: 0,893 GPa
427,6 kJ mol-1 (gasförmig)
184,8 J mol-1 K-1 (gasförmig)
Gefahren und Sicherheit
(Allgemeine Hinweise ohne Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit)
Gefahr
H228 - Entzündbarer Feststoff in Pulverform.
Quelle: Echa Substanz-Info 100.028.275.
Literatur und Quellen
[1] - Yu Zou, C. Froese Fischer:
Resonance Transition Energies and Oscillator Strengths in Lutetium and Lawrencium.
In: Physical Review Letters, 2002, DOI 10.1103/PhysRevLett.88.183001.
Externe Informationsangebote
Gruppenelemente - Informationen
Lanthanoid Trennung
Gewinnung und Trennung von Lanthanoiden. FH Münster - Format: PDF
Lanthanoide
Allgemeines, Trennung, Gewinnung, Eigenschaften, 4f-Orbitale etc.. Universität Bielefeld
Lanthanoide
Vorlesungsmaterialien: Chemie der Metalle. Universität Freiburg
Lanthanoide
Entdeckung der Lanthanoide; Besonderheiten der Lanthanoide; Elektronenkonfigurationen; Ionenaustauscherverfahren; Lanthanoidenkontraktion; Oxidationsstufen; Verwendung. Universität Bayreuth
Einzelne Verbindungen
Lutetium und Lutetiumverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbaren Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche
Geochemie und Biogeochemie
Lutetiumhaltige Minerale
Informationen zum Lutetium und den Lutetiummineralien. Mineralien Atlas
Seltenerdmineralien
Auflistung und prozentuale Zusammensetzung der einzelnen in der Natur auftretenden, Seltene Erden enthaltenen Mineralien
Dissertationen
Cluster-Komplexe
Seltenerdmetalle Gadolinium und Lutetium mit endohedralen Übergangsmetall-Atomen. Universität Köln
Kategorie: Chemische Elemente
Aktualisiert am 26.02.2020.
Permalink: https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/lutetium.php
© 1996 - 2023 Internetchemie ChemLin