〇 イッテルビウム、記号 Yb および原子番号 70 は、ランタニド (または希土類金属) です。 それは銀色で、延性があり可鍛性のある金属です。 他のランタニドとは異なり、イッテルビウムは、溶液中および化合物中に、 酸化数 +2 に等しい (ほとんどのランタニドには +3 に等しい NOx しかない)。
イッテルビウムは用途の少ない元素ですが、ステンレス鋼の改良剤として、携帯型 X 線装置や原子時計の組成に応用できます。 これは、還元金属としてランタンを使用して、金属熱還元によって生成されます。
あなたの 18世紀から19世紀にかけて発見された、実質的にすべての希土類金属の本拠地であるスウェーデンのイッテルビーの町から供給された鉱石に基づいています。 しかし、その名前が公式になったのは 20 世紀初頭、より正確には 1909 年になってからです。
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イッテルビウムについてのまとめ
- イッテルビウムは、ランタニドまたは希土類金属のクラスに属する金属です。
- 金属の形では、銀色と光沢があり、可鍛性があります。
- ランタニドの特徴である NOx +3 を示すにもかかわらず、NOx +2 も示します。
- 自然界では、ゼノタイムやフェルグソナイトなどの他のランタニドと混合して発生します。
- ランタンで還元して得られます。
- イッテルビウムの用途はまだ限られていますが、鋼の改良剤となり、原子時計に使用される可能性があります。
- その発見は、スウェーデンのイッテルビー市から来た鉱石から発生しました。
イッテルビウムの性質
- シンボル: Yb
- 原子番号: 70
- 原子質量: 173.054 a.u.u.a.
- 電気陰性度: 1,1
- 融合点：824℃
- 沸点：1196℃
- 密度: 6.903 g.cm-3 (α同素体)、6.966 g.cm-3 (β同素体)
- 電子構成: [Xe] 6秒2 4f14
- 化学シリーズ: 希土類金属、ランタニド
イッテルビウムの特徴
イッテルビウム、記号 Yb は、 シルバーの発色とメタリックなフォルムの輝き、柔らかく、可鍛性があり、やや延性があることに加えて。 比較的安定しているにもかかわらず、興味深いのは、 金属 空気や湿気から保護するために、密閉容器に梱包してください。 ところで、他のランタノイドと同様に、Yb は苦しむ可能性があります 燃焼 空気と接触してイッテルビウム III 酸化物を形成する:
4 Yb + 3 O2 → 2Yb2〇3
注: 酸化物は、イッテルビウム塩と水酸化物の焼成によって形成することもできます。
溶液中のイッテルビウム +3 に等しい NOx を持つこともできます、すべてのランタノイドの特徴ですが、ユウロピウム (Eu) やサマリウム (Sm) のように、イッテルビウムは +2 に等しい NOx を提示できます。 これはあなたの結果です 電子構成、[Xe] 6s で終わる2 4f14. 6s サブシェルの 2 つの電子を失うことにより、満たされた 4f サブシェルが Yb イオンに対する安定性を保証します。2+.
イッテルビウムも 3つの同素体がある: α (アルファ)、β (ベータ)、γ (ガンマ)。 アルファ フォームは -13 °C まで存在し、ベータ フォームは室温で存在します。 795 °C を超えると、ガンマ型が形成されます。 イッテルビウムには 33 の同位体もあり、そのうち 7 つは安定です。
イッテルビウムはどこで見つかりますか?
イッテルビウム 鉱石の主成分ではない. ランタニド (イッテルビウムも例外ではありません) は、自然界に混在することがよくあります。 バストネサイトとモナザイト鉱石は、低質量ランタニドで最も商業的に利用されています。 したがって、より重いランタニドであるイッテルビウムは、(Yb の形で) 質量濃度を持っています。2〇3) 0.1% 未満。
主な重いランタニド鉱石はゼノタイム (リン酸イットリウム、YPO4）、ケイ酸塩グループからのユーディアライト、および酸化物クラスからのフェルグソナイト。 ゼノタイムでは、質量濃度 (Yb の形)2〇3) イッテルビウムの 5.8% に対して、ユーディアライトでは 2.3%、フェルグソナイトでは 1.4% です。
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イッテルビウムの入手
歴史的にイッテルビウムは カリウム、現在、それを取得する最良の方法は 誘導炉でのランタン還元、いわゆる金属熱還元。 その中で、酸化イッテルビウム III はランタンの作用によって還元され、蒸気の形でイッテルビウムが得られ、誘導炉の特定のポイントで凝縮して結晶化します。
Yb2〇3 (s) + 2 La (l) → 2 Yb (g) + La2〇3 (s)
動作温度は 1500 °C の範囲内である必要があり、圧力は 10 ～-4 そして10-3 シャベル。
イッテルビウムの用途
イッテルビウムの用途はまだほとんど研究されていません。 それらの1つは、イッテルビウム ステンレス鋼の興味深い特性を改善する、強度やその他の機械的特性など。 同位体 169放射性物質である Yb は、電気のない場所で使用されるポータブル X 線装置で使用されます。
〇 アイソトープ 174Ybはで使用できます 原子時計、その精度は少なくとも 500 億年に 1 秒です。つまり、1 秒の時間 (プラスまたはマイナス) を逃すには 500 億年かかります。
イッテルビウムの歴史
イッテルビウム 18世紀に発見され始めた、スウェーデンの磁器工場と。 1788 年、化学者であり鉱物学者でもある工場の所有者である Reinhold Geijer は、 密度 4.223 に相当し、アマチュア地質学者 Carl Axel Arrhenius によって Ytterby 鉱山 (スウェーデンの都市) で発見されました。 Arrenhius はまた、この鉱物のサンプルをフィンランドの Åbo Akademi の Johan Gadolin 教授に送りました。
いくつかの実験の後、ガドリンは、鉱石には 31 部のシリカ、19 部のアルミナ (実際にはベリリウム)、 12 の酸化鉄と 38 の未知の「地球」 (以前の「地球」は 「酸化物」）。
1797 年、スウェーデンの町ウプサラの化学者 Anders Gustaf Ekeberg はガドリンのデータを再評価し、この鉱石には 47.5 部の新しい酸化物が含まれていると結論付けました。 Ekeberg が名前を提案した イッテルステン 鉱物と名前について イッテヨルド (スウェーデン語) または新しい酸化物のイットリア (ラテン語)。
何年にもわたって、イットリアは単純な酸化イットリウムではないという結論に達しました。 1843 年には、エルビウムとテルビウムの酸化物も存在することが証明されました。 1878年、スイスの化学者ジャン・ド・マリニャックがイットリアからイッテルビアを分離しました。、彼女が 酸化物 モル質量 172 g.mol の新しい三価元素イッテルビウムの-1. しかし、1899 年にオーストリアで、科学者の Franz Exner と Eduard Haschek は、マリニャックのイッテルビウムが単一の元素ではないという分光学的証拠を提示しました。
6 年後、同じくオーストリアで、カール アウアー フォン ヴェルスバッハが分別結晶を使用してイッテルビウムを分離しました。 アルデバリウムとカシオペウムと呼ばれる 2 つの元素に関するマリニャック。12 月に両方の質量データを提示 1907.
しかし、ウェルスバッハが結果を発表する 44 日前に、 Georges Urbain はパリ アカデミーに、イッテルビウムを 2 つの新しい元素に分離する方法を提示しました。：ネオテルビウムと ルテチウム、その質量データも提示します。 Urbain は、Welsbach の研究には証拠がなく、定量的ではないとさえ言っています。
したがって、1909 年に、原子量に関する国際委員会 (アーベインがメンバーであった) は、 Georges Urbain の命名法、モル質量 172 のネオエルビウム (後に単にイッテルビウム) を配置 グラムモル-1 およびモル質量174 g.molのルテチウム-1.
ステファノ・アラウジョ・ノヴァイス
化学の先生