O ütterbium, sümbol Yb ja aatomnumber 70, on lantaniid (või haruldane muldmetall). See on hõbedane, plastiline ja tempermalmist metall. Erinevalt teistest lantaniididest võib ütterbium esineda lahuses ja ühendites oksüdatsiooninumber võrdne +2-ga (samas kui enamikul lantaniididel on ainult NOx võrdne +3-ga).
Ytterbium on element, mida kasutatakse vähe, kuid seda saab kasutada roostevaba terase parandajana, kaasaskantavates röntgeniseadmetes ja aatomkellade koostises. Seda toodetakse metallotermilise redutseerimise teel, kasutades redutseeriva metallina lantaani.
Sinu avastati 18. ja 19. sajandi vahel, mis põhineb maagidel, mis on hangitud Rootsist Ytterby linnast, kus leidub praktiliselt kõiki haruldasi muldmetalle. Ametlikuks sai selle nimi aga alles 20. sajandi alguses, täpsemalt 1909. aastal.
Loe ka: Skandium – metall, millest saab valmistada häid metallisulameid
Selle artikli teemad
- 1 – Kokkuvõte ütterbiumi kohta
- 2 – ütterbiumi omadused
- 3 – ütterbiumi omadused
- 4 - Kust võib ütterbiumi leida?
- 5 – ütterbiumi saamine
- 6 - Ütterbiumi rakendused
- 7 – ütterbiumi ajalugu
Kokkuvõte ytterbiumi kohta
- Ütterbium on lantaniidide ehk haruldaste muldmetallide klassi kuuluv metall.
- Metallilisel kujul on sellel hõbedane värv ja sära, lisaks tempermalmist.
- Vaatamata sellele, et see sisaldab lantaniididele iseloomulikku NOx +3, on sellel ka NOx +2.
- Seda esineb looduses segatuna teiste lantaniididega, nagu ksenotiim ja fergusoniit.
- See saadakse lantaaniga redutseerimisel.
- Ytterbiumi kasutusalad on endiselt piiratud, kuid see võib olla terase parandaja ja seda saab kasutada aatomkellades.
- Selle avastamine leidis aset Rootsist Ytterby linnast pärit maakidest.
ütterbiumi omadused
- Sümbol: Yb
- aatomnumber: 70
- aatommass: 173.054 a.u.u.a.
- elektronegatiivsus: 1,1
- Liitmispunktst°: 824 °C
- Keemispunktst°: 1196 °C
- TihedusKaal: 6,903 g.cm-3 (a allotroop), 6,966 g.cm-3 (β allotroop)
- Elektrooniline konfiguratsioon: [Xe] 6s2 4f14
- keemiline seeria: haruldased muldmetallid, lantaniidid
Ära nüüd lõpeta... Peale reklaami on veel midagi ;)
ütterbiumi omadused
Ytterbiumil, sümbolil Yb, on a hõbedane värv ja sära metallilises vormis, lisaks sellele, et see on pehme, tempermalmist ja mõnevõrra plastiline. Vaatamata sellele, et see on suhteliselt stabiilne, on huvitav, et metallist õhu ja niiskuse eest kaitsmiseks pakendatud suletud pakenditesse. Muide, nagu teised lantaniidid, võib ka Yb kannatada põlemine kokkupuutel õhuga, moodustades ütterbium III oksiidi:
4 Yb + 3 O2 → 2 Yb2O3
Märkus. Oksiid võib tekkida ka ütterbiumisoolade ja hüdroksiidide kaltsineerimisel.
Lahuses ütterbium NOx võib olla ka +3, mis on iseloomulik kõigile lantaniididele, kuid nagu euroopium (Eu) ja samarium (Sm), võib ütterbium sisaldada NOx väärtust +2. See on sinu tagajärg elektrooniline konfiguratsioon, mis lõpeb [Xe] 6s2 4f14. Kaotades 6s alamkihi kaks elektroni, suudab täidetud 4f alamkest tagada Yb iooni stabiilsuse2+.
Ka ütterbium sellel on kolm allotroopset vormi: α (alfa), β (beeta) ja γ (gamma). Alfavorm eksisteerib kuni -13 °C, beetavorm aga toatemperatuuril. Temperatuuril üle 795 °C moodustub gammavorm. Ytterbiumil on ka 33 isotoopi, millest seitse on stabiilsed.
Kust ytterbiumi leida?
ütterbium ei ole ühegi maagi põhikoostisosa. Lantaniidid (ja ütterbium pole erand) esinevad looduses sageli segatuna. Bastnasiidi ja monasiidi maagid on väiksema massiga lantaniidide jaoks enim kasutatud. Seega on ütterbiumil, raskemal lantaniidil, massikontsentratsioon (Yb kujul2O3) vähem kui 0,1%.
Peamised raskemad lantaniidmaagid on ksenotiim (ütriumfosfaat, YPO4), eudialiit silikaatide rühmast ja fergusoniit oksiidiklassist. Ksenotüümis on massikontsentratsioon (Yb kujul2O3) ütterbiumi sisaldus on 5,8%, eudialiidis aga 2,3% ja fergusoniidis 1,4%.
Loe ka:Keemiliste elementide nimetuste ja sümbolite päritolu
Ütterbiumi saamine
Kuigi ajalooliselt saadi ütterbium redutseerimise teel kaalium, praegu on selle hankimiseks parim viis lantaani vähendamine induktsioonahjudes, nn metalotermiline redutseerimine. Selles redutseeritakse ütterbium III oksiid lantaani toimel, saades ütterbiumi auru kujul, mis kondenseerub ja kristalliseerub induktsioonahju teatud punktides.
Yb2O3 (s) + 2 La (l) → 2 Yb (g) + La2O3 (s)
Töötemperatuur peab olema vahemikus 1500 °C, samas kui rõhk peab olema vahemikus 10-4 ja 10-3 Labidas.
ytterbiumi rakendused
Vähe uuritud, ütterbiumi rakendusi on endiselt vähe. Üks neist on asjaolu, et ütterbium parandada roostevaba terase huvitavaid omadusi, nagu tugevus ja muud mehaanilised omadused. isotoop 169Yb, radioaktiivne, kasutatakse kaasaskantavates röntgeniseadmetes, mida kasutatakse elektrita kohtades.
O isotoop 174Yb-d saab kasutada aatomkellad, mille täpsus on vähemalt üks sekund 50 miljardi aasta kohta, see tähendab, et see võtab aega 50 miljardit aastat, et see kaotaks ühe sekundi (pluss või miinus).
ütterbiumi ajalugu
ütterbium hakati avastama 18. sajandil, Rootsi portselanitehasega. 1788. aastal kirjeldas tehase omanik Reinhold Geijer, samuti keemik ja mineraloog, musta mittemagnetilist mineraali. tihedus võrdub 4,223-ga, mille leidis Ytterby kaevandusest (Rootsi linn) amatöörgeoloog Carl Axel Arrhenius. Arrenhius saatis selle mineraali proovi ka Soome Åbo Akademi professorile Johan Gadolinile.
Pärast mõningaid katseid jõudis Gadolin järeldusele, et maagis on 31 osa ränidioksiidi, 19 osa alumiiniumoksiidi (tegelikult berüllium). 12 osa raudoksiidi pluss 38 osa tundmatut "maad" (varem oli "maa" nimi "oksiidid").
1797. aastal hindas Rootsi Uppsala linna keemik Anders Gustaf Ekeberg Gadolini andmed uuesti ja jõudis järeldusele, et maagis oli 47,5 osa uut oksiidi, mis ei vasta tõele. Nime pakkus välja Ekeberg yttersten mineraali ja nime jaoks ytterjord (rootsi) või ütria (ladina) uue oksiidi jaoks.
Aastate jooksul jõuti järeldusele, et ütrium ei ole lihtne ütriumoksiid. 1843. aastal tõestati, et leidub ka erbiumi ja terbiumi oksiide. 1878. aastal eraldas Šveitsi keemik Jean de Marignac ütriast ytterbia., jõudes nii kaugele, et öelda, et tema oleks see oksiid uue kolmevalentse elemendi, ütterbiumi, molaarmassiga 172 g.mol-1. 1899. aastal esitasid aga Austrias teadlased Franz Exner ja Eduard Haschek spektroskoopilisi tõendeid selle kohta, et Marignaci ytterbium ei olnud üks element.
Kuus aastat hiljem, samuti Austrias, kasutas Carl Auer von Welsbach ütterbiumi eraldamiseks fraktsioneerivat kristallimist. Marignac kahel elemendil, nimetades neid aldebaariumiks ja kassiopeiumiks, esitades mõlema kohta detsembris massiandmed 1907.
Kuid 44 päeva enne Welsbachi tulemuste avaldamist, Georges Urbain esitas Pariisi Akadeemiale ytterbiumi eraldamise kaheks uueks elemendiks: neoterbium ja luteetsium, esitades ka oma massiandmed. Urbain läks nii kaugele, et väitis, et Welsbachi tööl puudusid tõendid ja see ei olnud kvantitatiivne.
Nii pooldas 1909. aastal Rahvusvaheline Aatommasside Komitee (mille liige Urbain oli) Georges Urbaini nomenklatuur, asetades neoyerbiumi (hiljem lihtsalt ytterbiumi) molaarmassiga 172 g.mol-1 ja luteetium molaarmassiga 174 g.mol-1.
Autor Stefano Araujo Novais
Keemia õpetaja
Kas olete kunagi kuulnud keemilisest elemendist tseerium? Klõpsake siin ja tutvuge selle omaduste, omaduste, rakenduste, hankimise ja ajalooga.
Õppige tundma sisemiste üleminekuelementide (aktiniidid ja lantaniidid) iseärasusi, mis hõlmavad perioodilise tabeli 3. rühma kuuendat ja seitsmendat perioodi.
Lisateavet skandiumi, samuti selle omaduste, omaduste, rakenduste, hankimise ja ajaloo kohta.
Kas olete kunagi kuulnud keemilisest elemendist luteetsium? Klõpsake siin ja tutvuge selle omaduste, omaduste, hankimise, rakenduste ja ajalooga.
Kas olete kunagi kuulnud keemilisest elemendist ütrium? Klõpsake siin ja tutvuge selle omaduste, omaduste, rakenduste, hankimise ja ajalooga.