imported>AlexN-2004 в 22:03, 13 февраля 2026

2026-02-13T22:03:43Z

Новая страница

{{Перенаправление|Lu|LU|о бренде печенья}}{{Карточка химического элемента
| имя = Люте́ций / Lutetium (Lu)
| символ = Lu
| номер = 71
| вверху = [[Иттрий|Y]]
| внизу = [[Лоуренсий|Lr]]
| изображение = Lutetium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg
| подпись = Образцы очищенного лютеция
| внешний вид =
| атомная масса = 174,9668(1)<ref name="iupac atomic weights">{{AtWt2021}}</ref>
| радиус атома = 175
| энергия ионизации 1 = 513,0 (5,32)
| группа = 3 (устар. IIIB)
| период = 6
| блок = [[f-элементы|f-элемент]]
| конфигурация = [Xe] 6s24f145d1
| ковалентный радиус = 156
| радиус иона = (+3e) 85
| электроотрицательность = 1,27
| электродный потенциал = Lu←Lu3+ −2,30 В
| степени окисления = +3
| плотность = 9,8404
| теплоёмкость = 26,5<ref name="ХЭ">{{ХЭ|статья=Лютеций|т=2|с=619}}</ref>
| теплопроводность = (16,4)
| температура плавления = 1936 К (1663 °C)
| теплота плавления =
| температура кипения = 3668 К (3395 °С)
| теплота испарения = 414
| молярный объём = 17,8
| структура решётки = Гексагональная
| параметры решётки = {{math|''a''}} = 3,503 нм, {{math|''c''}} = 5,551 нм<ref>[http://www.webelements.com/lutetium/crystal_structure.html Lutetium: crystal structures] {{Wayback|url=http://www.webelements.com/lutetium/crystal_structure.html |date=20100730101549 }}. WebElements Periodic Table of the Elements.</ref>
| отношение c/a = 1,585
| температура Дебая =
}}
{{Элемент периодической системы|align=center|fontsize=100%|number=71}}

'''Люте́ций''' ([[химические знаки|химический символ]] — Lu, от {{lang-la|'''Lu'''tetium}}) — [[химический элемент]] [[3 группа элементов|3-й группы]] (по [[Короткая форма периодической системы элементов|устаревшей классификации]] — побочной подгруппы третьей группы, IIIB) [[Шестой период периодической системы|шестого периода]] [[Периодическая система химических элементов|периодической системы химических элементов]] [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Д. И. Менделеева]], с [[атомный номер|атомным номером]] 71.

Относится к семейству [[лантаноид]]ов и [[Редкоземельные элементы|редкоземельных элементов]]. Природный лютеций слабо [[Радиоактивность|радиоактивен]].

[[Простое вещество]] '''лютеций''' — плотный [[металл]] серебристо-белого цвета.

{{-|left}}

== История открытия ==
Элемент в виде [[Оксиды|оксида]] в [[1907 год]]у независимо друг от друга открыли французский химик [[Урбэн, Жорж|Жорж Урбэн]], австрийский минералог [[Ауэр фон Вельсбах, Карл|Карл Ауэр фон Вельсбах]] и американский химик {{iw|Джеймс, Чарльз|Чарльз Джеймс|en|Charles James (chemist)}}. Все они обнаружили лютеций в виде примеси к оксиду [[иттербий|иттербия]], который, в свою очередь, был открыт в [[1878 год]]у как примесь к оксиду [[эрбий|эрбия]], выделенному в [[1843 год]]у из оксида [[иттрий|иттрия]], обнаруженного в [[1797 год]]у в минерале [[гадолинит]]е. Все эти [[редкоземельные элементы]] имеют очень близкие химические свойства. Приоритет открытия принадлежит Ж. Урбэну.

== Происхождение названия ==
Название элемента его первооткрыватель Жорж Урбэн произвёл от латинского названия [[Париж]]а — {{lang-la2|[[Лютеция (Париж)|Lutetia Parisiorum]]}}. Для иттербия, от которого был отделён лютеций, было предложено название «неоиттербий». Оспаривавший приоритет открытия элемента фон Вельсбах предложил для лютеция название «кассиопий» ({{lang-la2|cassiopium}}), а для иттербия — «альдебараний» ({{lang-la2|aldebaranium}}) в честь [[Кассиопея (созвездие)|Кассиопеи]], созвездия северного неба, и [[Альдебаран]]а, самой яркой звезды [[Телец (созвездие)|созвездия Тельца]], соответственно. Учитывая приоритет Урбэна в разделении лютеция и иттербия, в [[1914 год|1914 году]] [[Международная комиссия по атомным весам]] приняла название {{lang-la2|Lutecium}}, которое в [[1949 год]]у было изменено на {{lang-la2|Lutetium}} (русское название не менялось). Тем не менее до начала [[1960-е годы|1960-х годов]] в работах немецких учёных употреблялось название «кассиопий».

== Свойства ==

=== Физические свойства ===
Полная электронная конфигурация атома лютеция: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d1

Лютеций — металл серебристо-белого цвета, легко поддаётся механической обработке. Он является самым тяжёлым элементом среди лантаноидов как по атомному весу, так и по [[Плотность#Плотность некоторых металлов|плотности]] (9,8404 г/см3). [[Температура плавления]] лютеция (1663 °C) максимальна среди всех редкоземельных элементов. Благодаря эффекту [[лантаноидное сжатие|лантаноидного сжатия]] среди всех лантаноидов лютеций имеет наименьшие атомный и ионный радиусы. Является [[Проводник (физика)|проводником]], как и все металлы.

=== Химические свойства ===
По химическим свойствам лютеций является типичным лантаноидом: при комнатной температуре на воздухе лютеций покрывается плотной оксидной плёнкой, при температуре 400 °C окисляется. При нагреве взаимодействует с [[Галогены|галогенами]], [[сера|серой]] и другими [[неметаллы|неметаллами]].

Лютеций реагирует с [[Неорганические кислоты|неорганическими кислотами]] с образованием солей. При упаривании водорастворимых солей лютеция ([[хлорид лютеция|хлорида]], [[сульфат лютеция|сульфата]], [[ацетат лютеция|ацетата]], [[нитрат лютеция|нитрата]]) образуются [[кристаллогидраты]].

При взаимодействии водных растворов солей лютеция с [[плавиковая кислота|фтороводородной кислотой]] образуется очень малорастворимый осадок [[Фторид лютеция|фторида лютеция]] LuF3. Это же соединение можно получить при реакции [[Оксид лютеция|оксида лютеция]] Lu2O3 с газообразным [[фтороводород]]ом или [[фтор]]ом.

[[Гидроксид лютеция]] образуется при [[гидролиз]]е его водорастворимых солей.

=== Аналитическое определение ===
Как и другие [[редкоземельные элементы]], может быть определён фотометрически с реагентом [[ализариновый красный С]].

== Получение ==
Для получения лютеция производится его выделение из минералов вместе с другими тяжёлыми редкоземельными элементами. Отделение лютеция от других лантаноидов ведут методами [[Экстракция|экстракции]], [[Ионный обмен|ионного обмена]] или дробной кристаллизацией, а металлический лютеций получается при восстановлении [[кальций|кальцием]] из фторида LuF3.

=== Цены ===
Цена металлического лютеция чистотой >99,9 % составляет 3,5—5,5 тыс. долларов за 1 кг<ref>{{Cite web |url=http://www.stanfordmaterials.com/lu.html |title=Цены на лютеций |access-date=2009-01-23 |archive-date=2008-06-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080618060954/http://www.stanfordmaterials.com/lu.html |url-status=live }}</ref>. Лютеций является самым дорогим из редкоземельных металлов, что обусловлено трудностью его выделения из смеси редкоземельных элементов и ограниченностью использования.

== Применение ==
{{Нет ссылок в разделе|дата=2011-05-12}}

=== Носители информации ===
[[Феррогранат]]ы, допированные лютецием (например, [[гадолиний-галлиевый гранат]], GGG), используются для производства носителей информации на [[ЦМД]] ([[Магнитоэлектронные запоминающие устройства|цилиндрических магнитных доменах]]).

=== [[Лазерные материалы]] ===
Используется для генерации [[лазер]]ного излучения на [[Ион|ионах]] лютеция. [[Скандат лютеция|Скандат]], [[галлат лютеция|галлат]] и [[алюминат лютеция]], [[Допирование|допированные]] ионами [[гольмий|гольмия]] и [[тулий|тулия]], генерируют излучение с длиной волны 2,69 [[мкм]], а ионами [[неодим]]а — 1,06 мкм, и являются материалами для производства мощных лазеров военного и медицинского назначения. Лазерным материалом является также {{iw|лютеций-алюминиевый гранат|лютеций-алюминиевый гранат|en|Lutetium aluminium garnet}} (LuAG).

=== [[Магнитные материалы]] ===
Сплавы для очень мощных постоянных [[магнит]]ов систем лютеций-[[железо]]-[[алюминий]] и лютеций-железо-[[кремний]] обладают очень высокой магнитной энергией, стабильностью свойств и высокой [[точка Кюри|точкой Кюри]], но очень высокая стоимость лютеция ограничивает их применение только наиболее ответственными областями использования (специальные исследования, [[космос]] и др.).

=== Жаропрочная проводящая керамика ===
Некоторое применение находит [[хромит лютеция]].

=== [[Ядерная физика]] и [[ядерная энергетика|энергетика]] ===
[[Оксид лютеция]] находит небольшое по объёму применение в атомной технике как поглотитель [[нейтрон]]ов, а также в качестве [[нейтронноактивационный детектор|активационного детектора]]. [[Монокристалл|Монокристаллический]] [[силикат лютеция]] (Lu{{sub|2}}(SiO{{sub|3}}){{sub|3}}), [[Допирование|допированный]] [[церий|церием]] (LSO:Ce), является очень хорошим [[сцинтиллятор]]ом и в этом качестве используется для детектирования частиц в [[ядерная физика|ядерной физике]], [[физика элементарных частиц|физике элементарных частиц]], [[ядерная медицина|ядерной медицине]] (в частности, в [[позитрон-эмиссионная томография|позитрон-эмиссионной томографии]]). Ещё чаще используется {{iw|ортосиликат лютеция-иттрия|ортосиликат лютеция-иттрия|en|Lutetium–yttrium oxyorthosilicate}} (LYSO), имеющий формулу Lu2(1-x)Y2xSiO5<ref>{{статья|автор=Jianming Chen et al.|заглавие=Large Size LSO and LYSO Crystals for Future High Energy Physics Experiments|издание=IEEE Transactions on Nuclear Science|год=2007|том=4|выпуск=3|номер=|страницы=718–724|ссылка=https://authors.library.caltech.edu/8520/1/CHEieeetns07b.pdf|doi=10.1109/TNS.2007.897823|s2cid=6606410|arxiv=|bibcode=2007ITNS...54..718C|язык=en|archive-date=2023-08-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20230809083731/https://authors.library.caltech.edu/8520/1/CHEieeetns07b.pdf}}</ref>, а также {{iw|лютеций-алюминиевый гранат|лютеций-алюминиевый гранат|en|Lutetium aluminium garnet}} (LuAG) и [[иодид лютеция]].

=== [[Высокотемпературная сверхпроводимость]] ===
[[Оксид лютеция]] применяется для регулирования свойств сверхпроводящих [[Металлооксидные керамики|металлооксидных керамик]].

=== [[Металлургия]] ===
Добавление лютеция к [[хром]]у и его сплавам придает лучшие механические характеристики и улучшает [[технологичность]].

В последние годы значительный интерес к лютецию обусловлен, например, тем, что при легировании лютецием ряда жаростойких материалов и сплавов на [[Хромоникелевая основа|хромоникелевой основе]] резко возрастает их срок службы.

== Изотопы ==
{{Основная статья|Изотопы лютеция}}
Природный лютеций состоит из двух [[изотоп]]ов: стабильного 175Lu ([[изотопная распространённость]] {{nobr|97,41 %)}} и долгоживущего [[бета-распад|бета-радиоактивного]] 176Lu (изотопная распространённость {{nobr|2,59 %,}} период полураспада 3,78{{e|10}} лет), который распадается в стабильный [[гафний-176]]. Радиоактивный 176Lu используется в одной из методик ядерной [[геохронология|гео- и космохронологии]] ([[лютеций-гафниевое датирование]]). Известны также 32 искусственных радиоизотопа лютеция (от 150Lu до 184Lu), у некоторых из них обнаружены [[Метастабильное состояние|метастабильные состояния]] (общим числом 18).

== Распространённость в природе ==
[[Кларковое число|Содержание в земной коре]] — 0,00008 % по массе. Содержание в морской воде — 0,0000012 мг/л. Основные промышленные минералы — [[ксенотим]], [[эвксенит]], [[бастнезит]].

== Биологическая роль ==
Не играет какой-либо биологической роли. Растворимые соли лютеция малотоксичны.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
{{навигация|Викисловарь=лютеций}}
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Lu/key.html Лютеций на Webelements]
* [http://n-t.ru/ri/ps/pb071.htm Лютеций в Популярной библиотеке химических элементов]
* [https://web.archive.org/web/20101215140159/http://elm.e-science.ru/Lu/ Лютеций]

{{Внешние ссылки}}
{{Соединения лютеция}}
{{Периодическая система элементов}}
{{Ряд Активности Металлов}}

[[Категория:Химические элементы]]
[[Категория:Радиоактивные элементы]]
[[Категория:Лантаноиды]]

Лютеций - История изменений

imported>AlexN-2004 в 22:03, 13 февраля 2026