О ітербій, символ Yb і атомний номер 70, є лантаноїдом (або рідкоземельним металом). Це пластичний і ковкий метал сріблястого кольору. На відміну від інших лантаноїдів, ітербій може представляти як у розчині, так і в сполуках число окислення дорівнює +2 (тоді як у більшості лантаноїдів лише NOx дорівнює +3).
Ітербій малозастосований елемент, але його можна застосовувати як поліпшувач нержавіючої сталі, в портативних рентгенівських пристроях і в складі атомних годинників. Його отримують металотермічним відновленням з використанням лантану як відновного металу.
ваш відкриті між 18 і 19 століттями, заснований на рудах, отриманих з міста Іттербі, Швеція, де містяться практично всі рідкоземельні метали. Однак офіційно його назву отримало лише на початку 20 століття, а точніше в 1909 році.
Читайте також: Скандій — метал, здатний створювати хороші металеві сплави
Резюме про ітербій
- Ітербій - це метал, що належить до класу лантаноїдів або рідкоземельних металів.
- У металевому вигляді він має сріблястий колір і блиск, крім того, що він пластичний.
- Незважаючи на присутність NOx +3, характерну для лантаноїдів, вона також представляє NOx +2.
- Він зустрічається в природі в суміші з іншими лантаноїдами, такими як ксенотим і фергусоніт.
- Його отримують відновленням лантаном.
- Застосування ітербію все ще обмежене, але він може бути покращувачем сталі та використовуватися в атомних годинниках.
- Його відкриття відбулося з руд, що надходять із міста Іттербі, Швеція.
властивості ітербію
- символ: Yb
- атомний номер: 70
- атомна маса: 173,054 a.u.u.a.
- електронегативність: 1,1
- Точка злиття: 824°C
- Точка кипіння: 1196°C
- Щільність: 6,903 г.см-3 (α алотроп), 6,966 г.см-3 (β алотроп)
- Електронна конфігурація: [Xe] 6с2 4f14
- хімічна серія: рідкоземельні метали, лантаноїди
характеристики ітербію
Ітербій, символ Yb, має a сріблясте забарвлення і блиск у формі металік, крім того, що він м’який, пластичний і дещо пластичний. Незважаючи на те, що він відносно стабільний, цікаво, що метал упаковувати в закриті контейнери, щоб захистити його від повітря та вологи. До речі, як і інші лантаноїди, Yb може постраждати горіння при контакті з повітрям утворюється оксид ітербію III:
4 Yb + 3 O2 → 2 Yb2О3
Примітка. Оксид також може утворюватися прожарюванням солей і гідроксидів ітербію.
У розчині ітербій також може мати NOx дорівнює +3, характерний для всіх лантаноїдів, однак, як і європій (Eu) і самарій (Sm), ітербій може представляти NOx дорівнює +2. Це наслідок вашого електронна конфігурація, який закінчується на [Xe] 6s2 4f14. Втрачаючи два електрони субоболонки 6s, заповнена субоболонка 4f вдається гарантувати стабільність для іона Yb2+.
Ітербій теж має три алотропні форми: α (альфа), β (бета) і γ (гамма). Альфа-форма існує до -13 °C, тоді як бета-форма присутня при кімнатній температурі. При температурі понад 795 °C утворюється гамма-форма. Ітербій також має 33 ізотопи, сім з яких є стабільними.
Де можна знайти ітербій?
ітербій не є основною складовою будь-якої руди. Лантаноїди (і ітербій не є винятком) часто зустрічаються в змішаній природі. Бастназитові та монацитові руди є найбільш комерційно використовуваними для лантаноїдів меншої маси. Таким чином, ітербій, більш важкий лантаноїд, має масову концентрацію (у формі Yb2О3) менше 0,1% в них.
Основними важкими лантаноїдними рудами є ксенотім (фосфат ітрію, YPO4), евдіаліт з групи силікатів і фергюсоніт з класу оксидів. У ксенотимі масова концентрація (у вигляді Yb2О3) ітербію становить 5,8%, а в евдіаліті — 2,3%, у фергюсоніті — 1,4%.
Читайте також:Походження назв і символів хімічних елементів
Отримання ітербію
Хоча історично ітербій отримували шляхом відновлення с калію, на даний момент найкращий спосіб отримати це за допомогою відновлення лантану в індукційних печах, так зване металотермічне відновлення. У ньому оксид ітербію III відновлюється дією лантану, отримуючи ітербій у вигляді пари, який конденсується і кристалізується в певних точках індукційної печі.
Yb2О3 (s) + 2 La (l) → 2 Yb (g) + La2О3 (s)
Робоча температура повинна бути в діапазоні 1500 °C, а тиск повинен бути в межах 10-4 і 10-3 Лопата.
застосування ітербію
Застосування ітербію мало вивчено. Одним з них є те, що ітербій поліпшити цікаві властивості нержавіючої сталі, такі як міцність та інші механічні властивості. ізотоп 169Yb, радіоактивний, використовується в портативних рентгенівських апаратах, які використовуються в місцях без електрики.
О ізотоп 174Yb можна використовувати в атомний годинник, точність якого становить щонайменше одну секунду на 50 мільярдів років, тобто знадобиться 50 мільярдів років, щоб він пропустив одну секунду часу (плюс або мінус).
історія ітербію
ітербій почали відкривати у 18 ст, зі шведською порцеляновою фабрикою. У 1788 році власник фабрики Рейнхольд Гейєр, також хімік і мінералог, описав чорний немагнітний мінерал щільність дорівнює 4,223, знайдений в шахті Іттербі (шведське місто) геологом-любителем Карлом Акселем Арреніусом. Арренгіус також надіслав зразок цього мінералу професору Йохану Гадоліну з Академії Або у Фінляндії.
Після деяких експериментів Гадолін дійшов висновку, що руда міститиме 31 частину кремнезему, 19 частин глинозему (насправді берилію), 12 частин оксиду заліза плюс 38 частин невідомої «землі» (раніше «земля» була назвою «оксиди»).
У 1797 році Андерс Густав Екеберг, хімік зі шведського міста Уппсала, переоцінив дані Гадоліна, дійшовши висновку, що руда містить 47,5 частин нового оксиду, що не відповідає дійсності. Назву запропонував Екеберг yttersten за мінералом і назвою ytterjord (шведська) або ітрій (латинська) для нового оксиду.
З роками було зроблено висновок, що ітрій не є простим оксидом ітрію. У 1843 році було доведено, що існують також оксиди ербію і тербію. У 1878 році швейцарський хімік Жан де Маріньяк виділив ітербій з ітрію., зайшовши так далеко, щоб сказати, що вона буде оксид нового тривалентного елемента ітербію з молярною масою 172 г.моль-1. Однак у 1899 році в Австрії вчені Франц Екснер і Едуард Гашек представили спектроскопічні докази того, що ітербій Маріньяка не є одним елементом.
Через шість років, також в Австрії, Карл Ауер фон Вельсбах використав фракційну кристалізацію, щоб відокремити ітербій від Маріньяк про два елементи, назвавши їх альдебарієм і кассіопеєм, представивши масові дані для обох у грудні 1907.
Однак за 44 дні до того, як Велсбах опублікував свої результати, Жорж Урбен представив Паризькій академії поділ ітербію на два нових елементи: неотербій і лютецій, також представивши свої масові дані. Урбен зайшов настільки далеко, що сказав, що роботі Вельсбаха бракує доказів і вона не є кількісною.
Так, у 1909 році Міжнародний комітет з атомних ваг (членом якого був Урбен) виступив за Номенклатура Жоржа Урбена, помістивши неоєрбій (пізніше просто ітербій) з молярною масою 172 г. моль-1 і лютецій з молярною масою 174 г.моль-1.
Стефано Араухо Новаїс
Вчитель хімії
