Ö iterbiyum, sembolü Yb ve atom numarası 70, bir lantanittir (veya nadir toprak metali). Gümüş renkli, sünek ve dövülebilir bir metaldir. Diğer lantanitlerden farklı olarak, iterbiyum çözelti ve bileşikler halinde bulunabilir. oksidasyon sayısı +2'ye eşittir (çoğu lantanidin yalnızca +3'e eşit NOx'i vardır).
İterbiyum, birkaç kullanıma sahip bir elementtir, ancak taşınabilir X-ışını cihazlarında ve atomik saatlerin bileşiminde paslanmaz çelik geliştirici olarak uygulanabilir. İndirgeyici metal olarak lantan kullanılarak metalotermik indirgeme ile üretilir.
Senin 18. ve 19. yüzyıllar arasında keşfedildi, neredeyse tüm nadir toprak metallerine ev sahipliği yapan İsveç'in Ytterby kasabasından elde edilen cevherlere dayanmaktadır. Ancak adı ancak 20. yüzyılın başlarında, daha doğrusu 1909'da resmiyet kazandı.
Şunu da okuyun: Scandium - iyi metal alaşımları yapabilen metal
iterbiyum hakkında özet
- İterbiyum, lantanitler veya nadir toprak metalleri sınıfına ait bir metaldir.
- Metalik formda, işlenebilir olmasının yanı sıra gümüşi bir renge ve parlaklığa sahiptir.
- Lantanitlerin özelliği olan NOx +3'ü sunmasına rağmen, NOx +2'yi de sunar.
- Doğada ksenotim ve fergusonit gibi diğer lantanitlerle karışmış halde bulunur.
- Lantan ile indirgeme yoluyla elde edilir.
- İterbiyumun kullanımları hala sınırlıdır, ancak çelik geliştirici olabilir ve atomik saatlerde kullanılabilir.
- Keşfi İsveç'in Ytterby şehrinden gelen cevherlerden meydana geldi.
iterbiyum özellikleri
- Sembol: YB
- atomik numara: 70
- atomik kütle: 173.054 a.u.u.a.
- elektronegatiflik: 1,1
- Füzyon noktası: 824°C
- Kaynama noktası: 1196°C
- Yoğunluk: 6.903 gr.cm-3 (α allotrop), 6,966 g.cm-3 (β allotrop)
- Elektronik konfigürasyon: [Xe] 6s2 4f14
- kimyasal seri: nadir toprak metalleri, lantanitler
iterbiyumun özellikleri
Yb sembolü olan iterbiyumun bir metalik formda gümüş renklendirme ve parlaklık, yumuşak, dövülebilir ve biraz sünek olmanın yanı sıra. Nispeten istikrarlı olmasına rağmen, ilginçtir ki, metal hava ve nemden korumak için kapalı kaplarda paketlenmelidir. Bu arada, diğer lantanitler gibi Yb de zarar görebilir. yanma iterbiyum III oksit oluşturmak için hava ile temas halinde:
4 Yb + 3 O2 → 2 Yb2Ö3
Not: Oksit, iterbiyum tuzlarının ve hidroksitlerin kalsinasyonuyla da oluşturulabilir.
Çözeltide, iterbiyum +3'e eşit NOx'e de sahip olabilir, tüm lantanitlerin karakteristiğidir, ancak öropiyum (Eu) ve samaryum (Sm) gibi, iterbiyum NOx'i +2'ye eşit olarak sunabilir. Bu senin bir sonucu elektronik konfigürasyon[Xe] 6s ile biten2 4f14. 6s alt kabuğunun iki elektronunu kaybederek, doldurulmuş 4f alt kabuğu, Yb iyonunun kararlılığını garanti etmeyi başarır.2+.
iterbiyum da üç allotropik formu vardır: α (alfa), β (beta) ve γ (gama). Beta formu oda sıcaklığında bulunurken, alfa formu -13 °C'ye kadar mevcuttur. 795 °C'nin üzerinde gama formu oluşur. Ytterbium ayrıca yedisi kararlı olan 33 izotopa sahiptir.
İterbiyum nerede bulunabilir?
iterbiyum herhangi bir cevherin ana bileşeni değil. Lantanitler (ve iterbiyum bir istisna değildir) genellikle doğada karışık olarak bulunur. Bastnasit ve monazit cevherleri, düşük kütleli lantanitler için ticari olarak en çok kullanılanlardır. Bu nedenle, daha ağır bir lantanit olan iterbiyum, bir kütle konsantrasyonuna sahiptir (Yb formunda)2Ö3) içlerinde %0,1'den az.
Ana ağır lantanit cevherleri, ksenotimdir (bir itriyum fosfat, YPO4), silikat grubundan eudialite ve oksit sınıfından fergusonit. Ksenotimde, kütle konsantrasyonu (Yb şeklinde)2Ö3) iterbiyumda %5,8 iken, ödialitte %2,3 ve fergusonitte %1,4'tür.
Şunu da okuyun:Kimyasal elementlerin isimlerinin ve sembollerinin kökeni
iterbiyumun elde edilmesi
Tarihsel olarak iterbiyum ile indirgeme yoluyla elde edilmesine rağmen potasyum, şu anda, onu elde etmenin en iyi yolu indüksiyon fırınlarında lantan azaltımı, sözde metalotermik indirgeme. İçinde, iterbiyum III oksit, lantanın etkisiyle indirgenir ve iterbiyum, indüksiyon fırınında belirli noktalarda yoğunlaşan ve kristalleşen buhar formunda elde edilir.
Yb2Ö3 (k) + 2 La (l) → 2 Yb (g) + La2Ö3 (S)
Çalışma sıcaklığı 1500 °C, basınç ise 10 °C aralığında olmalıdır.-4 ve 10-3 Kürek.
iterbiyum uygulamaları
Az çalışılmış, iterbiyum uygulamaları hala azdır. Bunlardan biri, iterbiyumun paslanmaz çeliğin ilginç özelliklerini geliştirmekMukavemet ve diğer mekanik özellikler gibi. izotop 169Yb, radyoaktif, elektriğin olmadığı yerlerde kullanılan portatif röntgen makinelerinde kullanılır.
Ö izotop 174Yb kullanılabilir atomik saatlerkesinliği 50 milyar yılda en az bir saniye olan, yani tek bir saniyeyi (artı veya eksi) kaçırması 50 milyar yıl sürer.
iterbiyumun tarihi
iterbiyum 18. yüzyılda keşfedilmeye başlandı, bir İsveç porselen fabrikası ile. 1788'de fabrikanın sahibi, aynı zamanda bir kimyager ve mineralog olan Reinhold Geijer, siyah, manyetik olmayan bir mineral tanımladı. yoğunluk amatör jeolog Carl Axel Arrhenius tarafından Ytterby madeninde (İsveç şehri) bulunan 4.223'e eşit. Arrenhius ayrıca bu mineralin bir örneğini Finlandiya'daki Åbo Akademi'den Profesör Johan Gadolin'e gönderdi.
Bazı deneylerden sonra Gadolin, cevherin 31 kısım silis, 19 kısım alümina (aslında berilyum), 12 kısım demir oksit artı 38 kısım bilinmeyen bir "toprak" (eskiden "toprak", "oksitler").
1797'de, İsveç'in Uppsala kasabasından bir kimyager olan Anders Gustaf Ekeberg, Gadolin'in verilerini yeniden değerlendirdi ve cevherin doğru olmadığı, yeni oksidin 47.5 kısmını içerdiği sonucuna vardı. Ekeberg adı önerdi yttersten mineral ve isim için ytterjord (İsveççe) veya yeni oksit için yttria (Latince).
Yıllar içinde itriyanın basit bir itriyum oksit olmadığı sonucuna varıldı. 1843'te erbiyum ve terbiyum oksitlerinin de olduğu kanıtlandı. 1878'de İsviçreli kimyager Jean de Marignac, ytterbia'yı yttria'dan izole etti., o olacağını söyleyecek kadar ileri gidiyor oksit molar kütlesi 172 g.mol olan yeni bir üç değerlikli elementin, iterbiyumun-1. Bununla birlikte, 1899'da Avusturya'da bilim adamları Franz Exner ve Eduard Haschek, Marignac'ın iterbiyumunun tek bir element olmadığına dair spektroskopik kanıtlar sundular.
Altı yıl sonra, yine Avusturya'da Carl Auer von Welsbach, iterbiyumu ayırmak için fraksiyonel kristalleştirmeyi kullandı. Marignac, iki element üzerinde, onları aldebarium ve cassiopeium olarak adlandırıyor ve her ikisi için de Aralık ayında toplu veriler sunuyor. 1907.
Ancak, Welsbach'ın sonuçlarını yayınlamasından 44 gün önce, Georges Urbain, iterbiyumun iki yeni elemente ayrılmasını Paris Akademisi'ne sundu.: neoterbiyum ve lutesyum, aynı zamanda toplu verilerini de sunuyor. Urbain, Welsbach'ın çalışmasının kanıttan yoksun olduğunu ve niceliksel olmadığını söyleyecek kadar ileri gitti.
Böylece, 1909'da Uluslararası Atom Ağırlıkları Komitesi (Urbain'in de üyesi olduğu) Georges Urbain'in terminolojisi, molar kütlesi 172 olan neoyerbiyumu (daha sonra sadece iterbiyum) yerleştiriyor g.mol-1 ve 174 g.mol molar kütleye sahip lutesyum-1.
kaydeden Stefano Araujo Novais
Kimya hocası