Lutécio

iso	AN	Meia-vida	MD	Ed	PD
iso	AN	Meia-vida	MD	MeV	PD
¹⁷³Lu	sintético	1,37 a	ε	0,671	¹⁷³Y
¹⁷⁴Lu	sintético	3,31 a	ε	1,374	¹⁷⁴Y
¹⁷⁵Lu	97,41%	estável com 104 neutrões
¹⁷⁶Lu	2,59%	3,78 x 10¹⁰ a	β^-	1,193	¹⁷⁶Hf

Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O lutécio (do latim "Lutetia", nome antigo da cidade de Paris, França) é um elemento químico de símbolo Lu , de número atômico 71 (71 prótons e 71 elétrons) apresenta massa atômica 175 u. À temperatura ambiente, o lutécio encontra-se no estado sólido. Faz parte do grupo das terras raras.

Por ser um elemento muito caro, sua aplicação é limitada, entretanto, encontra alguns usos na indústria do petróleo.

Foi descoberto em 1878 por Jean-Charles Marignac, mais tarde em 1907 um químico francês Georges Urbain conseguiu separar as impurezas da itérbia em dois outros compostos na tentativa de purificá-los para obter as características físicas e químicas do mesmo, mas sem muito sucesso, aos quais deu o nome de neoiterbia e lutércia, respectivamente chamados de itérbio e lutécio atualmente.

Características e aplicações

Em alguns livros é colocado como metal de transição externa, já que seu elétron mais energético está no bloco f, e em outros aparece como elemento de transição interna, junto com os demais lantanídeos, já que compartilha com estes muitas propriedades, sendo o elemento mais difícil de isolar entre todos eles, o que justifica o seu preço e as poucas utilidades que apresenta.

O lutécio é um metal trivalente de coloração branco prateado, resistente a corrosão e relativamente estável em presença do ar. É o elemento mais pesado e duro de todas as terras raras.

O metal é empregado como catalisador no craqueamento do petróleo nas refinarias, e em diversos processos químicos como alquilação, hidrogenação e polimerização. Também usado enquanto oxiortosilicato de lutécio para activar cintilador de Cério em câmera gama de última geração, na medicina nuclear. O radioisótopo de massa 177 desse elemento está sendo utilizado como fonte de radiação beta menos, associado a partículas de hidroxiapatita, para pesquisas em tratamento de tumores. Essas partículas carreadoras do radioisótopo podem atuar de forma seletiva nas células tumorais e podem evitar a irradiação de células sadias.

História

A separação do lutécio do itérbio de Marignac foi descrito pela primeira vez por Urbain, prevalecendo o nome que este deu ao novo elemento descoberto. Urbain escolheu os nomes "neoitérbio" e "lutécio", apesar de Welsbach ter optado por chama-los de "aldebaranio" e "casiopeo". Em 1949 se decidiu conservar o nome itérbio e denominar o novo elemento de lutécio, mesmo que a comunidade científica alemã ainda empregue o nome "casiopeo" para o elemento 71.

Abundância

É encontrado na natureza como a maioria das demais terras raras, porém nunca solitário de forma nativa. O principal mineral de lutécio comercialmente explorável é a monazita (Ce, La, etc.)P O₄ que contém 0,003% de lutécio.

Não se conseguiu obter o metal puro até finais do século XX já que é extremamente difícil de ser preparado. O procedimento empregado é a troca iônica (redução de LuCl₃ ou LuF₃ anidro com metal alcalino ou metal alcalino-terroso)

Isótopos

O lutécio tem um isótopo estável, Lu-175, com uma abundância natural de 97,41%. Foram identificados 33 radioisótopos, sendo os mais estáveis o Lu-176, com uma meia-vida de 3,78 .10¹⁰ anos e abundância natural de 2,59%, o Lu-174 com 3,31 anos de meia-vida, e o Lu-173 com um período de semidesintegração de 1,37 anos. Os demais isótopos radioativos tem meias-vidas inferiores a 9 dias, e a maioria destes com menos de meia hora. O lutécio, ainda, apresenta 18 meta estados, dos quais os mais estáveis são o Lum-177, Lum-174 e o Lum-178 com meias-vidas de 160,4 dias, 142 dias e 23,1 minutos, respectivamente.

As massas atômicas dos isótopos de lutécio variam desde 149,973 u do Lu-150 até 183,962 u do Lu-184. O principal modo de decaimento dos isótopos mais leves que o estável é a captura eletrônica (com alguns casos de emissão alfa) originando isótopos de itérbio. Os isótopos mais pesados que o estável se desintegram mediante a emissão beta resultando isótopos de háfnio.

Precauções

Como as demais terras raras, se supõem que o metal tem uma baixa toxicidade, porém o lutécio como seus compostos devem ser manuseados com a máxima precaução. Mesmo que não desempenhe nenhum papel biológico no corpo humano, acredita-se que o lutécio estimula o metabolismo.