Itterbium

70 túlium ← itterbium → lutécium

-
↑
Yb
↓
No Általános Név, vegyjel, rendszám itterbium, Yb, 70 Latin megnevezés ytterbium Elemi sorozat lantanoidák Csoport, periódus, mező ?, 6, f Megjelenés ezüstfehér
Atomtömeg 173,04(3)  g/mol Elektronszerkezet [Xe] 4f¹⁴ 6s² Elektronok héjanként 2, 8, 18, 32, 8, 2 Fizikai tulajdonságok Halmazállapot szilárd Sűrűség (szobahőm.) 6,90 g/cm³ Sűrűség (folyadék) az o.p.-on 6,21 g/cm3 Olvadáspont 1097 K
(824 °C, 1515 °F) Forráspont 1469 K
(1196 °C, 2185 °F) Olvadáshő ${\displaystyle \Delta _{fus}{H}^{\ominus }}${\displaystyle \Delta _{fus}{H}^{\ominus }} 7,66 kJ/mol Párolgáshő ${\displaystyle \Delta _{vap}{H}^{\ominus }}${\displaystyle \Delta _{vap}{H}^{\ominus }} 159 kJ/mol Moláris hőkapacitás (25 °C) 26,74 J/(mol·K) Gőznyomás Atomi tulajdonságok Kristályszerkezet köbös lapközéppontos Oxidációs szám 3
(bázikus oxid) Elektronegativitás ? 1,1 (Pauling-skála) Ionizációs energia 1.: 603,4 kJ/mol 2.: 1174,8 kJ/mol 3.: 2417 kJ/mol Atomsugár 175 pm Atomsugár (számított) 222 pm Egyebek Mágnesség paramágneses Elektromos ellenállás (sz.h.) (β, poly)
0,250 μΩ·m Hővezetési tényező (300 K) 38,5 W/(m·K) Hőtágulási tényező (sz.h.) (β, poly)
26,3 μm/(m·K) Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C) 1590 m/s Young-modulus (β módosulat) 23,9 GPa Nyírási modulus (β módosulat) 9,9 GPa Kompressziós modulus (β módosulat) 30,5 GPa Poisson-tényező (β módosulat) 0,207 Vickers-keménység 206 MPa Brinell-keménység 343 HB CAS-szám 7440-64-4 Fontosabb izotópok

Fő cikk: Az itterbium izotópjai

izotóp	természetes előfordulás	felezési idő	bomlás
			mód	energia (MeV)	termék
166Yb	mest.	56,7 h	ε	0,304	166Tm
168Yb	0,13%	Yb stabil 98 neutronnal
169Yb	mest.	32,026 d	ε	0,909	169Tm
170Yb	3,05%	Yb stabil 100 neutronnal
171Yb	14,3%	Yb stabil 101 neutronnal
172Yb	21,9%	Yb stabil 102 neutronnal
173Yb	16,12%	Yb stabil 103 neutronnal
174Yb	31,8%	Yb stabil 104 neutronnal
175Yb	mest.	4,185 d	β-	0,470	175Lu
176Yb	12,7%	Yb stabil 106 neutronnal
177Yb	mest.	1,911h h	β-	1,399	177Lu

Hivatkozások

Az itterbium a periódusos rendszer egyik kémiai eleme. Vegyjele Yb, rendszáma 70. Az elem lágy, ezüstös színű fémes megjelenésű anyag, mely a ritkaföldfémek közül a Lantanoidák csoportjába tartozik. Természetes állapotában a gadolinit, a monacit és a xenotim ásványokban fordul elő. A természetes itterbium hét stabil izotóp keveréke. A mesterségesen előállított ¹⁶⁹Yb izotópot gammasugár-forrásként használják.

Az itterbium lágy, képlékeny, könnyen formálható elem, mely ezüstösen csillog. Ritkaföldfém, ezért az ásványi savak könnyen megtámadják és oldják, vízzel lassan lép reakcióba, a levegőn oxidálódik.^[1]

Az itterbiumnak három allotrop módosulata létezik, melyeket rendre alfa, béta és gamma allotrópnak neveznek, és melyeknek fázisátalakulása −13 °C-nál és 795 °C-nál következik be. A béta módosulat szobahőmérsékleten létezik és felületen középpontos kristályszerkezetű, míg a magas hőmérsékleten létező gamma módosulat térben középpontos kristályszerkezetű.^[1]

Normál állapotban a béta módosulat fémesen vezető tulajdonságot mutat, ám 16 000 bar nyomás környékén félvezető tulajdonságú lesz. Elektromos ellenállása tízszer nagyobb 39 000 bar nyomáson, ám ez az ellenállás 40 000 bar nyomáson a szobahőmérsékletű ellenállás 10%-ára esik.^{[1] [2]} Más ritkaföldfémektől eltérően, melyek alacsony hőmérsékleten antiferromágneses és/vagy ferromágneses tulajdonságokat mutatnak, az itterbium 1 K felett paramágneses tulajdonságú.^[3]

824 °C-os olvadáspontjával és 1196 °C-os forráspontjával az összes fém közül az itterbiumnak legszűkebb a folyadékállapoti hőmérséklet-tartománya.

Az itterbiumot Jean Charles Galissard de Marignac svájci vegyész fedezte fel 1878-ban. Marignac egy új fajta anyagot fedezett fel az akkor erbia néven nevezett földben, és ezt az új anyagot itterbiumnak nevezte el arról a faluról ahol az anyagot találta. Marignac gyanította, hogy az újonnan felfedezett anyag egy új elemet takar.^[2]

1907-ben egy francia vegyész, Georges Urbain Marignac itterbiumát két összetevőre választotta szét: neoitterbiumra és luteciára. A neoitterbiumot később itterbium néven ismerte meg a világ, míg a luteciából a lutécium elem lett. Ugyanebben az időben tőle függetlenül Auer von Welsbach is szétválasztotta ezeket az elemeket, de aldebaraniumnak és cassiopeiumnak nevezte el őket.^[2]

Az itterbium kémiai és fizikai jellemzőit csak 1953-ban sikerült meghatározni, amikor sikerült csaknem tiszta itterbiumot előállítani.^[2] Az elem ára 1953 és 1998 között viszonylag stabil, 1000 dollár/kg körüli volt.^[4]

Az itterbium, más ritkafödfémekkel együtt ritka ásványokban fordul elő. Leggazdaságosabban és leggyakrabban a monacit homokból nyerik ki (0,03% itterbium). Az elem megtalálható még az euxenitben és a xenotimben. Főbb előfordulási helyei: Kína, Egyesült Államok, Brazília, India, Srí Lanka és Ausztrália. A világ itterbium készleteit egymillió tonnára becsülik. Előfordulása a földkéregben körülbelül 3 mg/kg.^[2]