Ce este Ytterbium
Ytterbium (pronunție: i-TUR-bee-em) este un metal argintiu maleabil, ductil, strălucitor, care aparține grupului de lantanide și este reprezentat prin simbolul chimic Yb . Are șapte izotopi stabili în stare naturală, dintre care 174Yb are cea mai mare abundență naturală (32,03%), în timp ce 176Yb este cel mai longeviv, cu o perioadă de înjumătățire de 1026 de ani .
Ytterbiu Simbol
Unde se găsește
Ytterbiul, ca și alte lantanide, se obține în mod obișnuit din mineralul monazit și este separat prin extracție cu solvent și proceduri de schimb de ioni . Primele 3 națiuni producătoare de ytterbiu din lume sunt China, Rusia și Malaezia, în timp ce primele 3 țări cu cele mai mari rezerve de ytterbiu sunt China, țările CSI și SUA .
Ytterbiu
Istorie
Originea numelui său: Este numit după Ytterby, un oraș din Suedia, unde elementul a fost găsit pentru prima dată.
Cine l-a descoperit: Jean Charles Galissard de Marignac, un chimist elvețian, este cunoscut pentru descoperirea sa .
Când și cum a fost descoperit
În 1794, chimistul finlandez Johan Gadolin a descoperit ytriul, un element chimic metalic despre care oamenii de știință au crezut că este o sursă a altor lantanoide (elemente de pământuri rare) . În 1843, chimistul suedez Carl Gustaf Mosander a separat ytriul în terbiu și erbiu . În timp ce făcea experimente cu erbiu la Universitatea din Geneva în 1878, Charles Marignac a reușit să izoleze itterbiul prin încălzirea nitratului de erbiu, obținând oxid de erbiu roșu și un element albicios pe care l-a numit itterbiu .
În 1937, Klemm și Bonner au încălzit clorura de itterbiu împreună cu potasiu pentru a produce o cantitate mică de itterbiu metalic impur . O formă mai pură de yterbiu metalic a fost obținută în 1953 de David Dennison, A. Daane și Frank Spedding la Laboratorul Ames din Iowa .
Identificarea itterbiului |
|||
| Numărul atomic | 70 | ||
| Numărul CAS | 7440-64-4 | ||
| Poziția în tabelul periodic | Grupa | Perioada | Bloc |
| Lantanide | 6 | f | |
Localizarea itterbiului în tabelul periodic
Proprietăți și caracteristici ale itterbiului
Proprietăți generale |
|||||||||||||||||||
| Masa atomică | 173.045 amu | ||||||||||||||||||
| Masa atomică relativă | 173.045 | ||||||||||||||||||
Proprietăți fizice |
|||||||||||||||||||
| Culoare | alb-argintiu | ||||||||||||||||||
| Punct de topire/punct de congelare | 824 °C, 1515 °F | ||||||||||||||||||
| Punctul de fierbere | 1196 °C, 2185 °F | ||||||||||||||||||
| Densitate | 6.90 g cm-3 | ||||||||||||||||||
| Stare a materiei la temperatura camerei (solid/lichid/gaz) | Solid | ||||||||||||||||||
| Duritate | |||||||||||||||||||
| – Brinell | 343 MPa | ||||||||||||||||||
| – Mohs | Nu se știe | ||||||||||||||||||
| – Vickers | 206 MPa | ||||||||||||||||||
| Conductibilitate electrică | 0.0351X106 S/m | ||||||||||||||||||
| Conductivitatea termică (căldură) | 34,9 W/(m K) | ||||||||||||||||||
| Căldura specifică | 155 J kg-1 K-1 | ||||||||||||||||||
| Modulul de încărcare | 30.5 GPa | ||||||||||||||||||
| Modulul de forfecare | 9,9 GPa | ||||||||||||||||||
| Modulul lui Young | 23.9 GPa | ||||||||||||||||||
| Presiunea de vapori | |||||||||||||||||||
| – Temperatura (K) | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 | 2400 | |||||||
| – Presiunea (Pa) | 1.03X 10-9 | 3.84X 10-3 | 6.74 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Proprietăți chimice |
|||||
| State de oxidare | 3, 2 | ||||||||||||||||||
| Izotopi | Isotopul | Masa | Abundanța | Modul de înjumătățire | Modul de dezintegrare | ||||||||||||||
| 168Yb | 167.934 | 0.12 | – | – | |||||||||||||||
| 170Yb | 169.935 | 2.98 | – | – | |||||||||||||||
| 171Yb | 170.936 | 14.09 | – | – | |||||||||||||||
| 172Yb | 171.936 | 21.68 | – | – | |||||||||||||||
| 173Yb | 172.938 | 16.10 | – | – | |||||||||||||||
| 174Yb | 173.939 | 32.03 | – | – | |||||||||||||||
| 176Yb | 175.943 | 13.00 | 1026 y | β-β- | |||||||||||||||
Date atomice ale itterbiului (Elementul 70)
| Electroni de valență | 2 | ||||||||
| Numele cuantelor | |||||||||
| – n | 4 | ||||||||
| – ℓ | 3 | ||||||||
| – mℓ | 3 | ||||||||
| – ms | -1/2 | ||||||||
| Configurația electronilor (configurația gazelor nobile) | 4f146s2 | ||||||||
| Structura atomică | |||||||||
| – Numărul de electroni | 70 | ||||||||
| – Numărul de neutroni | 104 | ||||||||
| – Numărul de protoni | 70 | ||||||||
| >Radioul atomului | |||||||||
| – Raza atomică | 2.26 Å | ||||||||
| – Raza covalentă | 1.78 Å | ||||||||
| Electronegativitatea (scara Pauling) | Nu se știe | ||||||||
| Afinitatea electronică | -1.93 kJ mol-1 | ||||||||
| Energia de ionizare (kJ mol-.1) | 1-a | 2-a | 3-a | 4-a | 5-a | 6-a | 7-a | 8-a | |
| 603.435 | 1174.805 | 2416.96 | 4202.9 | – | – | – | – | ||
Configurația electronilor de ytterbiu (Bohr Model)
Utilizări ale itterbiului
- Se poate adăuga la aliaje precum oțelul inoxidabil pentru a-i îmbunătăți rezistența, rafinării granulației și a altor proprietăți mecanice .
- Izotopul său radioactiv 160Yb este folosit ca sursă de radiații în echipamentele portabile de imagistică cu raze X .
- Amplificatorii de fibră dopată cu itterbiu din laserele acordabile sunt folosiți pentru marcare și gravură .
- Compușii de itterbiu sunt acum din ce în ce mai mult folosiți ca catalizatori industriali în locul altor catalizatori care sunt considerați periculoși și poluanți .
- Din moment ce rezistența electrică a itterbiului crește odată cu creșterea stresului fizic, acesta este utilizat în tensiometre pentru monitorizarea stresului seismic .
Sistem laser cu fibră dopată cu itterbiu
Efecte posibile asupra sănătății
Iterbiul este considerat ușor toxic , iar compușii săi pot provoca iritații ale pielii și ochilor. Praful metalic de yterbiu ia foc spontan, iar vaporii sunt dăunători pentru sănătatea umană .
Fapte interesante
- Elementul 70 este uneori reprezentat printr-o imagine bazată pe arta rupestră antică descoperită în Suedia , deoarece elementul a fost găsit în aceeași țară.
- Două ceasuri atomice, bazate pe ytterbiu, au fost combinate de oamenii de știință de la NIST (National Institute of Standards and Technology) în 2016 pentru a crea cel mai stabil ceas din lume .
Costul ytterbiului
În timp ce 100 de grame de ytterbiu pur costă aproximativ 1.400 de dolari, aceeași cantitate de element în vrac costă aproximativ 550 de dolari .
- http://www.rsc.org/periodic-table/element/70/ytterbium
- https://education.jlab.org/itselemental/ele070.html
- https://www.livescience.com/38423-ytterbium.html
- https://www.webelements.com/ytterbium/isotopes.html
- https://www.chemicool.com/elements/ytterbium.html
- https://www.webelements.com/ytterbium/physics.html
- https://chemglobe.org/ptoe/_/70.php
- http://chemistry-reference.com/q_elements.asp?Symbol=Yb&language=en
- http://www.elementsdatabase.com/Ytterbium-Yb-70-element/
- https://www.nist.gov/news-events/news/2016/11/nist-debuts-dual-atomic-clock-and-new-stability-record
- https://hobart.k12.in.us/ksms/PeriodicTable/ytterbium.htm