Pierwiastek, związek czy mieszanina? #3 ( Substancje i ich właściwości ) (Może 2024)
Iterb (Yb), pierwiastek chemiczny, metal ziem rzadkich z serii lantanowców układu okresowego pierwiastków.
pierwiastek ziem rzadkich: przygotowanie samaru, europu, tulu i iterbu: proces lantanotermiczny
Metale dwuwartościowe europ i iterb mają wysokie prężności par - lub niższe temperatury wrzenia niż inne pierwiastki ziem rzadkich, jak można
Iterb jest najbardziej lotnym metalem ziem rzadkich. Jest to miękki, ciągliwy, srebrzysty metal, który lekko matowieje, gdy jest przechowywany w powietrzu, dlatego powinien być przechowywany w próżni lub w atmosferze obojętnej, gdy wymagany jest długi czas przechowywania. Powoli utlenia się w powietrzu, tworząc Yb 2 O 3; metal jest łatwo rozpuszcza się w rozcieńczonych kwasach z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego (HF), w której warstwa ochronna YbF 3 tworzy się na powierzchni i utrudnia dodatkowo reakcji chemicznej. Iterb jest słabo paramagnetyczny, ma najniższą podatność magnetyczną spośród wszystkich metali ziem rzadkich.
Pierwszy koncentrat iterbu został pozyskany w 1878 roku przez szwajcarskiego chemika Jean-Charlesa Galissarda de Marignaca i nazwany przez niego nazwiskiem miasta Ytterby w Szwecji, gdzie znaleziono (i pierwszy odkryty pierwiastek ziem rzadkich, itr). Francuski chemik Georges Urbain i austriacki chemik Carl Auer von Welsbach niezależnie wykazali w latach 1907–08, że ziemia Marignaca składała się z dwóch tlenków, które Urbain nazwał neoytterbia i lutetia. Pierwiastki są teraz znane jako iterb i lutet. Iterb jest jednym z mniej obfitych pierwiastków ziem rzadkich. Występuje w niewielkich ilościach w wielu minerałach ziem rzadkich, takich jak gliny laterytu, ksenotim i euxenit, i występuje również w produktach rozszczepienia jądrowego.
Naturalny iterb składa się z siedmiu stabilnych izotopów: iterb-174 (32,0 procent), iterb-172 (21,7 procent), iterb-173 (16,1 procent), iterb-171 (14,1 procent), iterb-176 (13 procent), iterb- 170 (3 procent) i iterb-168 (0,1 procent). Nie licząc izomerów jądrowych, scharakteryzowano ogółem 27 radioaktywnych izotopów Yb o masie od 148 do 181 z okresem półtrwania od 409 milisekund (iterbu-154) do 32,018 dni (iterbu-169).
Iterb jest oddzielany od innych pierwiastków ziem rzadkich metodami ekstrakcji rozpuszczalnik-rozpuszczalnik lub techniką wymiany jonowej. Metal pierwiastkowy wytwarza się metalotermicznej redukcji jego tlenku, Yb 2 O 3 z lantanu metalu, a następnie destylacji próżniowej w celu dalszego oczyszczenia metalu. Iterb jest w trzech formach alotropowych (strukturalnych). Faza α, która istnieje poniżej 7 ° C (45 ° F), jest ciasno upakowana sześciokątna o a = 3,8799 Å i c = 6,3859 Å w temperaturze pokojowej. Faza β jest sześcienna zorientowana na twarz o wartości = 5,4848 Å i jest to normalna struktura w temperaturze pokojowej. Faza γ jest sześcienna ześrodkowana na ciele o a = 4,44 Å w 763 ° C (1,405 ° F). Iterb ma najniższą temperaturę wrzenia metali ziem rzadkich.
Element ma niewiele praktycznego zastosowania poza badaniami. Izotop radioaktywny 169 Yb jest źródłem twardych promieni rentgenowskich przydatnych w przenośnych urządzeniach radiograficznych. Jest stosowany jako domieszka w różnych materiałach optycznych, w tym w soczewkach. Metal jest stosowany w czujnikach ciśnienia, ponieważ jego oporność elektryczna jest silnie zależna od ciśnienia.
Iterb, podobnie jak europ, jest metalem dwuwartościowym. Związek iterbu w stanie utlenienia +2 po raz pierwszy wytwarzać w 1929 WK Klemm i W. Schuth'a, który zmniejszoną trichlorek iterbu YbCl 3, iterb do dichlorku YbCl 2 wodorem. Jon Yb 2+ został również wytworzony przez elektrolityczną redukcję lub traktowanie soli Yb 3+ amalgamatem sodu. Pierwiastek tworzy serię jasnozielonych soli Yb 2+, takich jak siarczan iterbu, dibromek, wodorotlenek i węglan. Jasnozielony jon iterbu Yb 2+ jest niestabilny w roztworze wodnym i łatwo redukuje wodę, uwalniając wodór; jest mniej stabilny niż porównywalny jon europu Eu 2+ i bardziej stabilny niż jon samaru Sm 2+. W swoim dominującym stopniu utlenienia +3 iterb tworzy szereg białych soli, w tym trisiarczan i triazotan; seskwiotlenek jest również biały.
Właściwości elementu
| Liczba atomowa | 70 |
|---|---|
| masa atomowa | 173,04 |
| temperatura topnienia | 819 ° C (1506 ° F) |
| temperatura wrzenia | 1196 ° C (2185 ° F) |
| środek ciężkości | 6,966 (24 ° C lub 75 ° F) |
| stany utlenienia | +2, +3 |
| konfiguracja elektronów | [Xe] 4f 14 6s 2 |
