Иттербий (original) (raw)

Иттербий
← Тулий \| Лютеций →
70 Yb↓No Периодическая система элементов70Yb
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 ВYb←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

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.

Иттербий был открыт Жаном Шарлем Мариньяком в 1878 году в окиси эрбия [3][4].

Наряду ещё с тремя химическими элементами (тербий, эрбий, иттрий), иттербий получил название в честь села Иттербю, находящегося на острове Ресарё, входящем в Стокгольмский архипелаг.

Кларк иттербия в земной коре (по Тэйлору) 0,33 г/т, содержание в воде океанов 2⋅10−6[5].

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].

Иттербий реагирует с водой, образуя гидроксид:

2 Y b + 6 H 2 O → 2 Y b ( O H ) 3 + 3 H 2 {\displaystyle {\mathsf {2Yb+6H_{2}O\rightarrow 2Yb(OH)_{3}+3H_{2}}}} ${\mathsf {2Yb+6H_{2}O\rightarrow 2Yb(OH)_{3}+3H_{2}}}$

Реагирует с кислотами:

2 Y b + 6 H C l → 2 Y b C l 3 + 3 H 2 {\displaystyle {\mathsf {2Yb+6HCl\rightarrow 2YbCl_{3}+3H_{2}}}} ${\mathsf {2Yb+6HCl\rightarrow 2YbCl_{3}+3H_{2}}}$

Сгорает на воздухе:

4 Y b + 3 O 2 → 400 o C 2 Y b 2 O 3 {\displaystyle {\mathsf {4Yb+3O_{2}{\xrightarrow[{}]{400^{o}C}}2Yb_{2}O_{3}}}} ${\mathsf {4Yb+3O_{2}{\xrightarrow[{}]{400^{o}C}}2Yb_{2}O_{3}}}$

Реагирует с серой с образованием жёлтого сульфида:

2 Y b + 3 S → 500 − 800 o C Y b 2 S 3 {\displaystyle {\mathsf {2Yb+3S{\xrightarrow[{}]{500-800^{o}C}}Yb_{2}S_{3}}}} ${\mathsf {2Yb+3S{\xrightarrow[{}]{500-800^{o}C}}Yb_{2}S_{3}}}$

Естественный иттербий состоит из 7 стабильных изотопов: 168Yb, 170Yb, 171Yb, 172Yb, 173Yb, 174Yb и 176Yb. 174Yb является наиболее распространённым (31,8 % естественного иттербия).

Основные методы получения иттербия — это восстановление оксида иттербия (III) в вакууме углеродом или лантаном, а также электролизом расплава хлорида YbCl3.

Цены на металлический иттербий чистотой 99—99,9 % в 2006 году составили 260—420 долларов за 1 кг.

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.

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.

Содержание в человеческом организме: данные отсутствуют, но невелико; Биологическая роль: отсутствует; малотоксичен; стимулятор.[6]

↑ 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 (рус.). — 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.