第 71 號元素:鎦Lu · Lutetium

鎦ㄌㄧㄡˊ(二聲)Lutetium

注音 ㄌㄧㄡˊ(二聲)·音同「留」

實心為主要分類(決定顏色),框線為同時屬於的分類 · 金屬性:金屬 · 稀土金屬

分類說明
  • 過渡金屬:IUPAC 第 3 族工作小組 2021 年的臨時報告認為第 3 族的組成屬於慣例選擇,並提議以 Sc、Y、Lu、Lr 作為折衷;本站採用此方案,因此也將它列為第 3–12 族的 d 區過渡元素,同時它仍是 IUPAC 列名的鑭系/錒系元素。
鎦(Lutetium):昇華樹枝狀鎦與 1 cm³ 鎦方塊
昇華樹枝狀鎦與 1 cm³ 鎦方塊照片:Alchemist-hp (www.pse-mendelejew.de) · FAL · Wikimedia Commons
原子序
71
元素符號
Lu
標準原子量
174.97± 0.01
週期
6
族
3
區塊
d 區

電子排布

[Xe]4f145d16s2

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=28
  3. M n=318
  4. N n=432
  5. O n=59
  6. P n=62

簡介

鑭系最後一個元素,也是最緻密、最堅硬的鑭系元素之一。鎦-177 用於標靶放射治療。

原子序 57–71,逐步填入 4f 軌域,多為稀土金屬。

資料附註

  • 依 IUPAC 第 3 族工作小組 2021 年臨時報告提議的折衷方案列為第 3 族、d 區(報告指出這是慣例選擇,並呼籲 IUPAC 做出裁定);版面上仍依常見慣例顯示於下方的鑭系/錒系列。

元素科學故事 · 鎦(Lu)

以巴黎命名

已對照來源· 版本 2026-10-19

Lutetia 字源、1907 年 Urbain 發現、von Welsbach 獨立分離並命名 cassiopeium、Urbain 較早發表而 IUPAC 於 1949 年採用(CIAAW)、最難製備的元素之一(Jefferson Lab、LANL)、鎦-176 占 2.6% 且半衰期約 3 × 10¹⁰ 年、獨居石約 0.003%、純金屬近年才製得、裂解與聚合催化劑(LANL),皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab 與 CIAAW 原文。第 3 族一段已對照 Scerri (2021) 臨時報告原文(2026-10-19 閱讀):報告認為無客觀方式判定、屬慣例選擇,並提議 Sc、Y、Lu、Lr 為折衷。2026-10-19 修正:原文誤寫為「IUPAC 2021 臨時建議」。

鎦的名字來自 Lutetia,也就是巴黎的古名。它是最難製備的元素之一。

發表的先後

1907 年,法國化學家 Georges Urbain 從鐿的樣品中分離出鎦;奧地利化學家 Carl Auer von Welsbach 也獨立分離出它,並依星座 Cassiopeia 將它命名為 cassiopeium。由於 Urbain 較早發表,IUPAC 在 1949 年採用了他的命名。

天然的放射性

天然的鎦中約 2.6% 是鎦-176,它具有放射性,半衰期約 300 億年。鎦在獨居石中只占約 0.003%,純金屬直到近年才被製得。

第 3 族的爭議

鎦屬於鑭系元素。第 3 族究竟該放鑭還是鎦,IUPAC 工作小組在 2021 年的臨時報告中認為無法客觀判定、屬於慣例選擇,並提議把鎦放進第 3 族作為折衷;本站採用這個方案,因此同時為它加上過渡金屬的標籤。鎦目前只有少量用作催化劑。

延伸思考鎦可以算是鑭系元素,也可以放在第 3 族。你覺得週期表的排法,應該依據哪些原則來決定?

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參考來源

  1. PubChem Element: Lutetium(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18
  2. E. R. Scerri. Provisional Report on Discussions on Group 3 of The Periodic Table. Chemistry International 2021, 43 (1), 31–34(IUPAC Project 2015-039-2-200 進度報告)已查閱 2026-10-19