Иттербий

Шаблон:Карточка химического элемента Шаблон:Элемент периодической системы Итте́рбий (химический символ — Yb, от Шаблон:Lang-la) — 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

Иттербий был открыт Жаном Шарлем Мариньяком в 1878 году в окиси эрбия.

Происхождение названия

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

Кларк иттербия в земной коре (по Тэйлору) 0,33 г/т, содержание в воде океанов 2Шаблон:E.

Физические свойства

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.

Химические свойства

Иттербий реагирует с водой, образуя гидроксид:

$\mathrm{𝟤}𝖸𝖻\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖸𝖻\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

Реагирует с кислотами:

$\mathrm{𝟤}𝖸𝖻\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖸𝖻𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

Сгорает на воздухе:

$\mathrm{𝟦}𝖸𝖻\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\underset{}{\overset{400^{o}C}{\to }}\mathrm{𝟤}𝖸{𝖻}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

Реагирует с серой с образованием жёлтого сульфида:

$\mathrm{𝟤}𝖸𝖻\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖲\underset{}{\overset{500-800^{o}C}{\to }}𝖸{𝖻}_{\mathrm{𝟤}}{𝖲}_{\mathrm{𝟥}}$

Изотопы

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

Получение

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

Цены

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

Применение

Лазерные материалы

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.

Термоэлектрические материалы

Монотеллурид иттербия является перспективным термоэлектрическим материалом (термоэдс 680 мкВ/К).

Магнитные материалы

На основе иттербия производятся разнообразные магнитные сплавы.

Ядерная энергетика

Борат иттербия находит применение в атомной технике (специальные эмали и стёкла).

Электроника

Оксид иттербия применяется в качестве диэлектрика при получении кремниевых МДП-структур.

Специальные ядерные исследования

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

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

Ссылки

• Иттербий на Webelements
• Иттербий в Популярной библиотеке химических элементов