Iterbij (Yb): svojstva, proizvodnja, primjena

O iterbij, simbol Yb i atomski broj 70, je lantanid (ili metal rijetke zemlje). To je metal srebrne boje, duktilan i savitljiv. Za razliku od drugih lantanida, iterbij može predstavljati, u otopini iu spojevima, oksidacijski broj jednak +2 (dok većina lantanida ima samo NOx jednak +3).

Iterbij je maloupotrebljiv element, ali se može primijeniti kao poboljšivač nehrđajućeg čelika, u prijenosnim rendgenskim uređajima iu sastavu atomskih satova. Proizvodi se metalotermičkom redukcijom, koristeći lantan kao redukcijski metal.

Vaš otkriveni između 18. i 19. stoljeća, temeljeno na rudama dobivenim iz grada Ytterbyja u Švedskoj, gdje se nalaze gotovo svi metali rijetkih zemalja. No, službeno ime dobio je tek početkom 20. stoljeća, točnije 1909. godine.

Pročitajte također: Skandij — metal koji može napraviti dobre metalne legure

Teme ovog članka

• 1 - Sažetak o iterbiju
• 2 - Svojstva iterbija
• 3 - Karakteristike iterbija
• 4 - Gdje se može pronaći iterbij?
• 5 - Dobivanje iterbija
• 6 - Primjena iterbija
• 7 - Povijest iterbija

Sažetak o iterbiju

• Iterbij je metal koji pripada klasi lantanida ili metala rijetkih zemalja.
• U metalik obliku ima srebrnu boju i sjaj, osim što je savitljiv.
• Unatoč tome što predstavlja NOx +3, karakterističan za lantanide, također predstavlja NOx +2.
• U prirodi se pojavljuje pomiješan s drugim lantanidima, kao što su ksenotim i fergusonit.
• Dobiva se redukcijom lantanom.
• Primjena iterbija još uvijek je ograničena, ali može biti poboljšivač čelika i koristiti se u atomskim satovima.
• Njegovo otkriće dogodilo se iz ruda koje dolaze iz grada Ytterby, Švedska.

svojstva iterbija

Metalni iterbij, čistoće 99,9%.

• Simbol: Yb
• atomski broj: 70
• atomska masa: 173.054 a.u.u.a.
• elektronegativnost: 1,1
• Točka spajanja: 824°C
• Vrelište: 1196°C
• Gustoća: 6,903 g.cm^-3 (α alotrop), 6,966 g.cm^-3 (β alotrop)
• Elektronička konfiguracija: [Xe] 6s² 4f¹⁴
• kemijska serija: metali rijetke zemlje, lantanoidi

Nemoj sada stati... Ima još nakon publiciteta ;)

karakteristike iterbija

Iterbij, simbol Yb, ima a srebrna boja i sjaj u metalik obliku, osim što je mekan, savitljiv i donekle duktilan. Iako je relativno stabilan, zanimljivo je da je metal pakirati u zatvorene spremnike kako bi se zaštitio od zraka i vlage. Usput, kao i drugi lantanoidi, Yb može patiti izgaranje u dodiru sa zrakom nastaje iterbijev III oksid:

4 Yb + 3 O₂ → 2 Yb₂O₃

Napomena: Oksid također može nastati kalcinacijom iterbijevih soli i hidroksida.

U otopini iterbij također može imati NOx jednak +3, karakterističan za sve lantanide, međutim, poput europija (Eu) i samarija (Sm), iterbij može predstavljati NOx jednak +2. Ovo je posljedica vašeg elektronička konfiguracija, koji završava u [Xe] 6s² 4f¹⁴. Gubitkom dva elektrona podljuske 6s, ispunjena podljuska 4f uspijeva jamčiti stabilnost Yb iona²⁺.

Iterbij također ima tri alotropska oblika: α (alfa), β (beta) i γ (gama). Alfa oblik postoji do -13 °C, dok je beta oblik prisutan na sobnoj temperaturi. Na preko 795 °C nastaje gama oblik. Iterbij također ima 33 izotopa, od kojih je sedam stabilno.

Gdje se može pronaći iterbij?

Fergusonit je ruda klase oksida koja sadrži maseni udio elementa iterbija.

iterbij nije glavni sastojak bilo koje rude. Lantanidi (a iterbij nije iznimka) često se pojavljuju miješani u prirodi. Bastnasit i monacit rude se komercijalno najviše iskorištavaju za lantanide manje mase. Dakle, iterbij, teži lantanid, ima masenu koncentraciju (u obliku Yb₂O₃) manje od 0,1% u njima.

Glavne teže rude lantanida su ksenotim (itrijev fosfat, YPO₄), eudialit, iz skupine silikata, i fergusonit, iz klase oksida. U ksenotimu, masena koncentracija (u obliku Yb₂O₃) iterbija iznosi 5,8%, dok je u eudialitu 2,3%, a u fergusonitu 1,4%.

Pročitajte također:Podrijetlo naziva i simbola kemijskih elemenata

Dobivanje iterbija

Iako se povijesno iterbij dobivao redukcijom s kalij, trenutno je najbolji način da ga dobijete putem redukcija lantana u indukcijskim pećima, takozvana metalotermna redukcija. U njemu se iterbij III oksid reducira djelovanjem lantana, pri čemu nastaje iterbij u obliku pare, koja se kondenzira i kristalizira na određenim mjestima u indukcijskoj peći.

Yb₂O₃ (s) + 2 La (l) → 2 Yb (g) + La₂O₃ (s)

Radna temperatura mora biti u rasponu od 1500 °C, dok tlak mora biti između 10^-4 i 10^-3 Lopata.

primjene iterbija

Malo proučavana, primjene iterbija još uvijek su malobrojne. Jedan od njih je činjenica da iterbij poboljšati zanimljiva svojstva nehrđajućeg čelika, kao što su čvrstoća i druga mehanička svojstva. izotop ¹⁶⁹Yb, radioaktivan, koristi se u prijenosnim rendgenskim uređajima koji se koriste na mjestima bez struje.

O izotop ¹⁷⁴Yb se može koristiti u atomski satovi, čija je preciznost najmanje jedna sekunda u 50 milijardi godina, odnosno trebalo bi mu 50 milijardi godina da propusti jednu sekundu vremena (plus ili minus).

povijest iterbija

iterbij počeo se otkrivati ​​u 18. stoljeću, sa švedskom tvornicom porculana. Godine 1788., vlasnik tvornice, Reinhold Geijer, također kemičar i mineralog, opisao je crni, nemagnetski mineral od gustoća jednako 4,223, pronašao ga je u rudniku Ytterby (švedski grad) geolog amater Carl Axel Arrhenius. Arrenhius je također poslao uzorak ovog minerala profesoru Johanu Gadolinu s Åbo Akademija u Finskoj.

Nakon nekoliko pokusa, Gadolin je zaključio da bi ruda sadržavala 31 dio silicijevog dioksida, 19 dijelova glinice (zapravo berilija), 12 dijelova željeznog oksida plus 38 dijelova nepoznate "zemlje" (ranije je "zemlja" bio naziv za “oksidi”).

Godine 1797. Anders Gustaf Ekeberg, kemičar iz švedskog grada Uppsale, ponovno je procijenio Gadolinove podatke, zaključivši da, što nije istina, ruda sadrži 47,5 dijelova novog oksida. Ekeberg je predložio ime yttersten za mineral i ime Ytterjord (švedski) ili itrija (latinski) za novi oksid.

Tijekom godina zaključeno je da itrija nije jednostavan itrijev oksid. 1843. dokazano je, da postoje i oksidi erbija i terbija. Godine 1878. švicarski kemičar Jean de Marignac izolirao je iterbiju iz itrije., idući tako daleko da kaže da bi ona bila oksid novog trovalentnog elementa, iterbija, molarne mase 172 g.mol^-1. Međutim, 1899. godine u Austriji znanstvenici Franz Exner i Eduard Haschek predstavili su spektroskopski dokaz da Marignacov iterbij nije jedan element.

Šest godina kasnije, također u Austriji, Carl Auer von Welsbach frakcijskom je kristalizacijom odvojio iterbij od Marignac o dva elementa, nazivajući ih aldebarij i kasiopej, predstavljajući podatke o masi za oba u prosincu 1907.

Međutim, 44 dana prije nego što je Welsbach objavio svoje rezultate, Georges Urbain predstavio je Pariškoj akademiji razdvajanje iterbija na dva nova elementa: neoterbij i lutecij, također predstavljajući svoje masovne podatke. Urbain je otišao toliko daleko da je rekao da Welsbachovom radu nedostaju dokazi i da nije kvantitativno.

Tako je 1909. Međunarodni odbor za atomske težine (čiji je Urbain bio član) favorizirao Nomenklatura Georgesa Urbaina, stavljajući neojerbij (kasnije samo iterbij) s molarnom masom od 172 g.mol^-1 i lutecij molarne mase 174 g.mol^-1.

Autor Stefano Araujo Novais
Profesor kemije

Jeste li ikada čuli za kemijski element cerij? Kliknite ovdje i saznajte više o njegovim karakteristikama, svojstvima, primjeni, dobivanju i povijesti.

Upoznati posebnosti unutarnjih prijelaznih elemenata (aktinida i lantanoida) koji zauzimaju šestu i sedmu periodu 3. skupine periodnog sustava elemenata.

Saznajte više o skandiju, kao i njegovim karakteristikama, svojstvima, primjeni, dobivanju i njegovoj povijesti.

Jeste li ikada čuli za kemijski element lutecij? Kliknite ovdje i saznajte više o njegovim karakteristikama, svojstvima, dobivanju, primjeni i povijesti.

Jeste li ikada čuli za kemijski element itrij? Kliknite ovdje i saznajte više o njegovim karakteristikama, svojstvima, primjeni, dobivanju i povijesti.