Иттербий — химический элемент, лантаноид, атомный номер — 70. Обозначается символом Yb. Относится к редкоземельным элементам.Простое вещество иттербий — металл светло-серого цвета. 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.
| Иттербий | ||||
|---|---|---|---|---|
| ← Тулий | Лютеций → | ||||
|
||||
| Внешний вид простого вещества | ||||
| Серебристый глянцевитый, вязкий и ковкий металл | ||||
 |
||||
| Свойства атома | ||||
| Название, символ, номер | Иттербий / Ytterbium (Yb), 70 | |||
| Атомная масса (молярная масса) |
173,045(10) а. е. м. (г/моль) | |||
| Электронная конфигурация | [Xe] 4f14 6s2 | |||
| 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 В Yb←Yb2+ -2,8 В |
|||
| Степени окисления | 3, 2 | |||
| 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 K | |||
| Температура кипения | 1466 K | |||
| Уд. теплота плавления | 3,35 кДж/моль | |||
| Уд. теплота испарения | 159 кДж/моль | |||
| Молярная теплоёмкость | 26,7 Дж/(K·моль) | |||
| Молярный объём | 24,8 см³/моль | |||
| Кристаллическая решётка простого вещества | ||||
| Структура решётки | кубическая гранецентрированая | |||
| 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 | |||
| 70 |
Иттербий
|
|
Yb
|
|
| 4f146s2 | |
История
Иттербий был открыт Жаном Шарлем Мариньяком в 1878 году в окиси эрбия.
Происхождение названия
Наряду ещё с тремя химическими элементами (тербий, эрбий, иттрий) 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 2⋅10−6.
Химические свойства
Иттербий реагирует с водой, образуя гидроксид:
Реагирует с кислотами:
Сгорает на воздухе:
Реагирует с серой с образованием жёлтого сульфида:
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.
