ТХЕ итријум, симбол И и атомски број 39, је метал сребрне боје који се налази у групи 3 периодног система, одмах испод скандијум, симбол Сц. Међутим, хемијски, итријум је веома сличан лантану и другим лантанидима, сматра се чланом групе ретких земних метала.
Овај метал се широко користио у производњи старих телевизијских екрана, али и модернијих ЛЦД модела, јер овај елемент помаже у стварању примарних боја. Такође има релевантне индустријске примене, као што је производња катализатора, ласера, керамике и суперпроводника, који су материјали без електрична отпорност.
Погледајте такође: Злато — хемијски елемент са одличном способношћу електричне проводљивости
резиме о итријуму
- Итријум је сребрнасти метал који се налази у групи 3 Периодни систем
- Упркос томе што није у блоку ф, итријум се сматра ретким земним металом.
- Његови главни извори минерала су:
- моназит;
- бастнасите;
- ксенотимија;
- гадолинит.
- Широко се користи у области електронике због својих луминисцентних својстава.
- Такође се користи у производњи ласера.
- Једињења итријума се могу користити као суперпроводници, што је омогућило напредак технике магнетне левитације.
- Итријум је откривен у шведском селу Итерби, месту где је откривено неколико њих метали ретке земље периодног система.
Својства итријума
- Симбол: И.
- Атомски број: 39.
- Атомска маса: 88.906 ц.у.
- електронегативност: 1,2.
- Тачка спајања: 1530°Ц.
- Тачка кључања: 3264°Ц.
- Густина: 4,5 г.цм-3 (на 20°Ц).
- Електронска конфигурација: [Кр] 5с2 4д1.
- Хемијска серија: група 3; прелазних метала; ретки земни метали.
карактеристике итријума
Итријум је метал сребрне боје и сјај. сматра се стабилним у контакту са ваздухом, пошто је танак слој од оксид формира се на његовој површини, спречавајући напад металне супстанце испод ње. Међутим, овај слој на крају умањује сјај метала.
Што се тиче реактивности, итријум може реаговати:
- са халогени, на собној температури;
- са гасом кисеоника и са већином неметала, под грејањем:
- 4 И + 3 О2 → 2 г2ТХЕ3
- 2 И + 3 Кс2 → 2 ИКС3, са Кс = Ф, Цл, Бр и И
Поред тога, итријум такође споро реагује са хладном водом и раствара се у киселине разблажен, испуштајући гас водоник.
Будући да је слична лантану и другим лантанидима, описана и позната хемија за итријум је она у којој има оксидационо стање једнако +3, када овај елемент изгуби своја три валентна електрона (4с2 и 5д1).
Прочитајте такође: Баријум — земноалкални метал познат по својој токсичности
Где се може наћи итријум?
итријум може се појавити у многим минералима истовремено са другим ретким земним металима. Један од ових минерала је моназит, фосфат који може садржати, поред самог итријума, неколико ових елемената, као што су:
- церијум (Це);
- лантан (Ла);
- неодимијум (Нд);
- празеодимијум (Пр);
- торијум (Тх).
Други могући минерали итријума су:
- бастназит (флуороугљеник ретке земље);
- ксенотимија (итријум ортофосфат, такође познат као ксенотим или ксенотимијум);
- гадолинит (силикат ретких земаља, познат и као итербит).
Састав је разнолик, али се претпоставља да руда богата итријумом има око 1% масе елемент.
Може се добити на више начина. Класична методологија за Добијање укључује кисело или базично лужење (прање), који генерише растворе итријума, користећи:
- хлороводонична киселина;
- сумпорна киселина;
- натријум хидроксид.
Међутим, испирање није толико селективно јер ствара решење са свим ретким земним елементима минерала. Због тога су после Другог светског рата направљене још префињеније технике раздвајања, путем јонске размене, на пример, што је обезбедило селективност која је недостајала, што је омогућило одвајање различитих метала присутних у минерали.
За добијање итријума у његовом чистом (металном) облику, ИФ једињења треба смањити3 или ИЦл3, што треба урадити са калцијум или калијум, редом.
Примене итријума
Итријум има примену од великог значаја у области електронике. Као и многа ретка земља, једињења итријума као што су И2ТХЕ3, имају луминесцентна својства (емитују светлост на стимулус, као што је а јонизујућег зрачења), такође познат као фосфор. Итријум фосфори су били примењен на телевизијске цеви боје за производњу примарних боја зелене, плаве и црвене.
Ова једињења се могу користити у материјалима који нису телевизори. Могуће их је користити у производњи оптичка влакна, флуоресцентне сијалице, ЛЕД диоде, боје, лакови, компјутерски екрани итд.
Због својих луминисцентних својстава, итријум се такође може користити у производња ласера, као у случају Нд: ИАГ ласера, чији акроним означава итријум гранат (класа минерала) и алуминијум, формуле И3Ал5ТХЕ12, допиран неодимијумом (Нд).
Вреди запамтити да је ласер врста карактеристичне, монохроматске емисије светлости, односно дужине талас специфичним. У случају Нд: ИАГ, неодимијум је у облику Нд јона3+, одговоран је за емисију светлости ласер, док су ИАГ кристали одговорни за то што су чврста матрица.
Овај ласер велике снаге може се користити:
- у хируршким захватима медицине и стоматологије;
- у дигиталним комуникацијама;
- у мерењу температуре и удаљености;
- у индустријским машинама за сечење;
- у микрозаваре;
- у експериментима из области фотохемије.
Уобичајена примена у медицини је у области офталмологије, где се ласер примењује у лечењу аблације мрежњаче и за корекцију миопије. У дерматологији се користи за пилинг коже.
Итријум је такође користи се у суперпроводницима. То је зато што су 1987. амерички физичари открили суперпроводне особине једињења итријума, И1,2ба0,8ЦуО4, који се обично назива ИБЦО. ти суперпроводници су материјали способни за провод електрична енергија без отпора, на веома ниској температури, познатој као критична температура.
У случају ИБЦО, критична (суперпроводна) температура је 93 К (-180 °Ц), изнад температуре кључања азот течност, што је 77 К (-196 °Ц). Ово је у великој мери олакшало његову употребу, пошто су претходни суперпроводници, као што је лантан (Ла2ЦуО3), имала је критичну температуру у опсегу од 35 К (-238 °Ц), што је захтевало хлађење течним хелијумом, који је скупљи од азота.
Суперпроводници су у срцу ефекта магнетне (или квантне) левитације, у којем а магнетно поље (магнет) дозвољава левитацију суперпроводника, што се објашњава Мајснеровим ефектом. Таква технологија је истражена за производњу Маглев возова, који плутају на шинама.
![Маглев воз у Шангају, Кина. [2]](/f/90f8d7b9365a1f52d4e51f5367f7fc62.jpg)
Итријум има и друге примене, као нпр производња катализатори и керамике. Итријум керамика се користи као абразивни и ватростални материјали (отпорни на високе температуре) за производњу:
- сензори за кисеоник у аутомобилима;
- заштитни слојеви млазних мотора;
- резни инструменти отпорни на корозију и хабање.
Знате више:Електромагнетизам — проучавање електрицитета, магнетизма и њихових односа
мере предострожности са итријумом
Иако није токсичан или канцероген материјал, удисање, гутање или додиривање итријума може изазвати иритацију и оштећење до плућа. У облику праха, итријум се може запалити. Највећа брига је у вези са итријумским ласерима, јер њихова велика снага може бити штетна за очи.
историја итријума
Име итријум потиче од Итербија, шведског села које садржи рудник у којем су откривена четири ретка земна метала:
- итријум;
- итербијум;
- ербијум;
- итербијум.
Научна историја овог села почиње 1789. године, када је Карл Аксел Аррениус је приметио комад црне стене преко стене. Аррениус је био млади поручник у шведској војсци и веома је ценио минерале. У почетку се претпостављало као волфрам, црни камен је послат Јохану Гадолину, пријатељу Аррхениуса, професору хемије на Краљевској академији у Туркуу у Финској.
Гадолин је схватио да црна стена, од минерала итербита (касније преименованог у гадолинит, у његову част), садржао оксид нових елемената ретке земље. Шведски хемичар Андерс Густаф Екеберг потврдио је Гадолино откриће и назвао га итриј оксид.
Након тога, по први пут, изолован је елемент итријума, иако помешан са другим елементима, 1828. године, од стране Фридриха Велера, који је пренео гас хлор минералом гадолинитом и тако настао итријум хлорид (ИЦл3) безводни, који је даље редукован у метални итријум коришћењем калијума.
На крају је откривено да црна стена коју је открио Аррхениус садржи оксиде осам ретких земних метала:
- ербијум;
- тербијум;
- итербијум;
- скандијум;
- тхулиум;
- холмијум;
- диспрозијум;
- лутецијум.
Решене вежбе о итријуму
Питање 1
(Унаерп-СП) Феномен суперпроводљивости електрицитета, откривен 1911. године, поново је био предмет пажње научног света са Бендноз и Милер су открили да керамички материјали могу да испоље овакву врсту понашања, чиме су ова двојица добили Нобелову награду физичари 1987. Један од најважнијих хемијских елемената у формулацији суперпроводне керамике је итријум:
1с2 2с2 2п6 3с2 3п6 4с2 3д10 4п6 5с24д1
Број љуски и број најенергетских електрона за итријум биће, респективно:
А) 4 и 1
Б) 5 и 1
В) 4 и 2
Д) 5 и 3
Е) 4 и 3
Резолуција:
Алтернатива Б
ТХЕ валентни слој итријума је пета љуска, која има само 2 електрона у 5с подљусци2. Дакле, може се закључити да итријум има 5 слојева. Најенергетнији подниво је последњи који се поставља у електронска дистрибуција, пошто је ово све већа дистрибуција енергије. Дакле, најенергичнији подниво је 4д1, који има само 1 електрон.
питање 2
Итријум оксид, И2ТХЕ3, је једињење које се користи за производњу суперпроводне керамике, као што је ИБЦО, која садржи итријум, баријум, бакар и кисеоник. У формирању суперпроводника, итријум одржава исти оксидациони број који има у итријум оксиду. Овај оксидациони број је једнак:
А) -3
Б) 0
Ц) +3
Д) -2
Е) +2
Резолуција:
Алтернатива Ц
Као што кисеоник има, у оксидима, оксидациони број (наелектрисање које јон добија при обављању јонске везе) једнако -2, израчунавање оксидационог броја итријума може се извршити на следећи начин:
2х + 3 (-2) = 0
Где је к оксидациони број итријума који треба израчунати, једначина мора бити подешен на нулу, јер је оксид електрично неутралан, а не а ион.
Правилно извршите прорачуне:
2к + -6 = 0
2х = 6
к = 3
Имамо да је вредност к једнака +3.
кредит за слику
[1] тхинксофјоице / схуттерстоцк
[2] ЦхамелеонсЕие / схуттерстоцк
Аутор Стефано Араухо Новаис
наставник хемије