Lutecio (Lu), elemento químico, metal de tierras raras de la serie de los lantánidos de la tabla periódica, que es el elemento de tierras raras más denso y de mayor fusión y el último miembro de la serie de los lantánidos.
En su forma pura, el lutecio metálico es de color blanco plateado y estable en el aire. El metal se disuelve fácilmente en ácidos diluidos -excepto el ácido fluorhídrico (HF), en el que se forma una capa protectora de LuF3 en la superficie que impide que el metal se siga disolviendo. El metal es paramagnético desde 0 K (-273 °C, o -460 °F) hasta su punto de fusión a 1.936 K (1.663 °C, o 3.025 °F) con una susceptibilidad magnética independiente de la temperatura entre aproximadamente 4 y 300 K (-269 y 27 °C, o -452 y 80 °F). Se convierte en superconductor a 0,022 K (-273,128 °C, o -459,63 °F) y a presiones superiores a 45 kilobares.
El lutecio fue descubierto en 1907-08 por el químico austriaco Carl Auer von Welsbach y Georges Urbain, trabajando de forma independiente. Urbain derivó el nombre del elemento de Lutetia, el antiguo nombre romano de París, en honor a su ciudad natal. El nombre de lutecio fue ampliamente aceptado, excepto en Alemania, donde se le llamó comúnmente casiopeo hasta la década de 1950. El lutecio, una de las tierras raras más raras, se encuentra en minerales de tierras raras como las arcillas lateríticas, el xenotiempo y la euxenita. Aunque el lutecio sólo compone trazas (menos del 0,1% en peso) de los minerales de importancia comercial bastnasita y monacita, se ha demostrado que es posible extraer el metal como subproducto. El lutecio también se encuentra en los productos de la fisión nuclear.
El lutecio natural consta de dos isótopos: el lutecio-175 estable (97,4 por ciento) y el lutecio-176 radiactivo (2,6 por ciento, 3,76 × 1010 años de vida media). El isótopo radiactivo se utiliza para determinar la edad de los meteoritos en relación con la de la Tierra. Además del lutecio-176, y sin contar los isómeros nucleares, se conocen otros 33 isótopos radiactivos del lutecio. Su masa oscila entre 150 y 184; el isótopo menos estable (lutecio-150) tiene una vida media de 45 milisegundos, y el isótopo más estable es el lutecio-176.
La separación y purificación se realiza mediante técnicas de extracción líquido-líquido o de intercambio de iones. El metal se prepara por reducción metalotérmica de los haluros anhidros por metales alcalinos o alcalinotérreos. El lutecio es monomorfo y tiene una estructura hexagonal cerrada con a = 3,5052 Å y c = 5,5494 Å a temperatura ambiente.
El lutecio se utiliza en investigación. Sus compuestos se utilizan como huéspedes para centelleadores y fósforos de rayos X, y el óxido se utiliza en lentes ópticas. El elemento se comporta como una tierra rara típica, formando una serie de compuestos en estado de oxidación +3, como el sesquióxido, el sulfato y el cloruro de lutecio.
1,663 °C (3.025 °F)
3.402 °C (6.156 °F)
9.841 (24 °C, o 75 °F)
+3
4f 145d16s2