Иттербий
Иттербий | ||||
---|---|---|---|---|
← Тулий | Лютеций → | ||||
| ||||
Внешний вид простого вещества | ||||
Образец иттербия |
||||
Свойства атома | ||||
Название, символ, номер | Иттербий / Ytterbium (Yb), 70 | |||
Группа, период, блок |
3 (устар. 3), 6, f-элемент |
|||
Атомная масса (молярная масса) |
173,045(10)[1] а. е. м. (г/моль) | |||
Электронная конфигурация | [Xe] 6s24f14 | |||
Радиус атома | 194 пм | |||
Химические свойства | ||||
Ковалентный радиус | 170 пм | |||
Радиус иона | (+3e) 85.8 (+2e) 93 пм | |||
Электроотрицательность | 1,1 (шкала Полинга) | |||
Электродный потенциал |
Yb←Yb3+ -2,22 В Yb←Yb2+ -2,8 В |
|||
Степени окисления | +2, +3 | |||
Энергия ионизации (первый электрон) |
603,0 (6,25) кДж/моль (эВ) | |||
Термодинамические свойства простого вещества | ||||
Плотность (при н. у.) | 6,9654 г/см³ | |||
Температура плавления | 1097 К (823,85 °С) | |||
Температура кипения | 1466 К (1192,85 °С) | |||
Мол. теплота плавления | 3,35 кДж/моль | |||
Мол. теплота испарения | 159 кДж/моль | |||
Молярная теплоёмкость | 26,7[2] Дж/(K·моль) | |||
Молярный объём | 24,8 см³/моль | |||
Кристаллическая решётка простого вещества | ||||
Структура решётки | Кубическая гранецентрированная | |||
Параметры решётки | 5,490 Å | |||
Температура Дебая | н/д K | |||
Прочие характеристики | ||||
Теплопроводность | (300 K) (34,9) Вт/(м·К) | |||
Номер CAS | 7440-64-4 |
70 | Иттербий
|
4f146s2 |
Итте́рбий (химический символ — Yb, от лат. Ytterbium) — химический элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы, IIIB) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 70.
Относится к семейству лантаноидов.
Простое вещество иттербий — это глянцевитый редкоземельный металл светло-серого цвета.
История
[править | править код]Иттербий был открыт Жаном Шарлем Мариньяком в 1878 году в окиси эрбия[3][4].
Происхождение названия
[править | править код]Наряду ещё с тремя химическими элементами (тербий, эрбий, иттрий), иттербий получил название в честь села Иттербю, находящегося на острове Ресарё, входящем в Стокгольмский архипелаг.
Нахождение в природе
[править | править код]Кларк иттербия в земной коре (по Тэйлору) 0,33 г/т, содержание в воде океанов 2⋅10−6[5].
Физические свойства
[править | править код]Полная электронная конфигурация атома иттербия: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f14.
Иттербий — это вязкий и ковкий редкоземельный металл. Не радиоактивен. Является проводником.
Иттербий существует в двух кристаллических модификациях: α-Yb с кубической решёткой типа меди и β-Yb с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe, температура перехода α ⇔ β 792 °C[2].
Химические свойства
[править | править код]Иттербий реагирует с водой, образуя гидроксид:
Реагирует с кислотами:
Сгорает на воздухе:
Реагирует с серой с образованием жёлтого сульфида:
Изотопы
[править | править код]Естественный иттербий состоит из 7 стабильных изотопов: 168Yb, 170Yb, 171Yb, 172Yb, 173Yb, 174Yb и 176Yb. 174Yb является наиболее распространённым (31,8 % естественного иттербия).
Получение
[править | править код]Основные методы получения иттербия — это восстановление оксида иттербия (III) в вакууме углеродом или лантаном, а также электролизом расплава хлорида YbCl3.
Цены
[править | править код]Цены на металлический иттербий чистотой 99—99,9 % в 2006 году составили 260—420 долларов за 1 кг.
Применение
[править | править код]Ионы иттербия применяются для генерации лазерного излучения в ближнем инфракрасном диапазоне, с длиной волны излучения 1,06÷1,07 мкм, и в виде оксида иттербия используются для производства мощных волоконных лазеров. Монокристаллический сплав фторид бария — фторид иттербия, легированный ионами гольмия, применяется как мощный и технологичный лазерный материал.
Монотеллурид иттербия является перспективным термоэлектрическим материалом (термоэдс 680 мкВ/К).
На основе иттербия производятся разнообразные магнитные сплавы.
Борат иттербия находит применение в атомной технике (специальные эмали и стёкла).
Оксид иттербия применяется в качестве диэлектрика при получении кремниевых МДП-структур.
Специальные ядерные исследования
[править | править код]Иттербий при облучении нейтронами в атомном реакторе частично превращается в изотоп гафния-178 — 178m2Hf. Существуют предложения использования этого изотопа в качестве аккумулятора энергии, хотя эти проекты находятся лишь на стадии исследований.
Биологическая роль
[править | править код]Содержание в человеческом организме: данные отсутствуют, но невелико; Биологическая роль: отсутствует; малотоксичен; стимулятор.[6]
Примечания
[править | править код]- ↑ Standard Atomic Weight of Ytterbium Revised (недоступная ссылка)
- ↑ 1 2 Химическая энциклопедия: в 5-ти тт. / Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — Москва: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 277. — 671 с. — 100 000 экз.
- ↑ Иттербий Архивная копия от 30 сентября 2007 на Wayback Machine. — Популярная библиотека химических элементов
- ↑ Иттербий // Казахстан. Национальная энциклопедия . — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2. (CC BY-SA 3.0)
- ↑ J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
- ↑ Химические элементы в организме человека. Справочные материалы. / Под общей редакцией Л. В. Морозовой. — Архангельск: Поморский государственный Университет им. М. В. Ломоносова, 2001. — С. 16—17. — 44 с. — 100 экз.