Иттербий (Yb)
ЛантаноидТвердое вещество
Стандартный атомный вес
173.054 uЭлектронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f14Температура плавления
818.85 °C (1092 K)Температура кипения
1195.85 °C (1469 K)Плотность
6900 kg/m³Степени окисления
0, +1, +2, +3Электроотрицательность (Полинг)
N/AЭнергия ионизации (1-я)
Год открытия
1878Атомный радиус
175 pmДополнительно
Иттербий — мягкий, серебристый металл-лантаноид с атомным номером 70. Он относится к более тяжёлым редкоземельным элементам и химически примечателен относительной устойчивостью двувалентного состояния Yb²⁺, а также обычного трёхвалентного состояния Yb³⁺. Эта доступная редокс-пара придаёт иттербию больший и более изменчивый металлический радиус, чем у соседних лантаноидов, и важна в его металлоорганической и твёрдофазной химии. Природный иттербий представляет собой смесь нескольких стабильных изотопов.
Иттербий обладает ярким серебристым блеском, мягок, ковок и довольно пластичен. Хотя элемент достаточно стабилен, его следует хранить в закрытых контейнерах для защиты от воздуха и влаги. Иттербий легко разрушается и растворяется в разбавленных и концентрированных минеральных кислотах и медленно реагирует с водой. Иттербий имеет три аллотропные формы с точками превращения при -13°C и 795°C: бета-форма представляет собой кубическую модификацию с гранецентрированной решёткой при комнатной температуре, тогда как высокотемпературная гамма-форма является объёмно-центрированной кубической формой. Недавно была обнаружена ещё одна объёмно-центрированная кубическая фаза, стабильная при высоких давлениях и комнатной температуре. Бета-форма обычно обладает проводимостью металлического типа, но становится полупроводником при повышении давления примерно до 16 000 атм. Электрическое сопротивление увеличивается в десять раз при повышении давления до 39 000 атм и падает примерно до 10% от своей стандартной температурно-давленческой удельной сопротивляемости при давлении 40 000 атм. Природный иттербий представляет собой смесь семи стабильных изотопов. Известны ещё семь нестабильных изотопов.
Название происходит от шведской деревни Иттербю, где первоначально был найден минерал иттэрбит (источник иттербия). Он был открыт швейцарским химиком Жаном-Шарлем Галиссаром де Мариньяком в 1878 году в нитрате эрбия из гадолинита (переименованный иттэрбит).
Минерал гадолинит ((Ce, La, Nd, Y)2FeBe2Si2O10), обнаруженный в карьере возле города Иттербю, Швеция, был источником большого числа редкоземельных элементов. В 1843 году Карл Густав Мосандер, шведский химик, смог разделить гадолинит на три вещества, которые он назвал иттрией, эрбией и тербией. Как и следовало ожидать, учитывая сходство их названий и свойств, ученые вскоре перепутали эрбию и тербию, и к 1877 году поменяли их названия местами. То, что Мосандер называл эрбией, теперь называется тербией и наоборот. В 1878 году Жан Шарль Галиссар де Мариньяк, швейцарский химик, обнаружил, что сама эрбия состоит из двух компонентов. Один компонент Мариньяк назвал иттербией, тогда как другой сохранил название эрбия. Мариньяк полагал, что иттербия является соединением нового элемента, который он назвал иттербием. Другие химики получали и исследовали иттербий в попытке определить некоторые его свойства. К сожалению, разные ученые получали разные результаты из одних и тех же экспериментов. В то время как некоторые ученые считали, что эти несогласующиеся результаты были вызваны плохими методиками или неисправным оборудованием, Жорж Урбен, французский химик, полагал, что иттербий вообще не является элементом, а представляет собой смесь двух элементов. В 1907 году Урбен смог разделить иттербий на два элемента. Урбен назвал один из элементов неоиттербием (новым иттербием), а другой — лютецием. Впоследствии химики вернули названию неоиттербий форму иттербий и изменили написание lutecium на lutetium. Из-за своего первоначального представления о составе иттербии Мариньяку приписывают открытие иттербия. Сегодня иттербий в основном получают методом ионного обмена из монацитового песка ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4), материала, богатого редкоземельными элементами.
Назван в честь Иттербю, деревни в Швеции. Мариньяк в 1878 году открыл новый компонент, который он назвал иттербией, в земле, тогда известной как эрбия. В 1907 году Урбен разделил иттербию на два компонента, которые он назвал неоиттербией и лютецией. Элементы в этих землях теперь известны как иттербий и лютеций соответственно. Эти элементы идентичны альдебараниуму и кассиопею, независимо открытым примерно в то же время фон Вельсбахом.
Изображения
Свойства
Физические
- Атомный радиус (эмпир.)
- 175 pm
- Ковалентный радиус
- 187 pm
- Радиус Ван-дер-Ваальса
- 242 pm
- Плотность
- Молярный объём
- 0.0248 L/mol
- Агрегатное состояние (НУ)
- solid
- Температура плавления
- 818.85 °C
- Температура кипения
- 1195.85 °C
- Удельная теплоёмкость
- 0.155 Дж/(г·К)
- Молярная теплоёмкость
- 26.74 Дж/(моль·К)
- Кристаллическая структура
- fcc
Химические
- Сродство к электрону
- Энергия ионизации (1-я)
- Энергия ионизации (2-я)
- Энергия ионизации (3-я)
- Энергия ионизации (4-я)
- Энергия ионизации (5-я)
- Степени окисления
- 0, +1, +2, +3
- Валентные электроны
- 3
- Электронная конфигурация
Термодинамические
- Теплота плавления
- 0.07980515 eV
- Теплота парообразования
- 1.336995 eV
- Теплота возгонки
- 1.575374 eV
- Теплота атомизации
- 1.575374 eV
- Энтальпия атомизации
Ядерные
- Протоны
- 70
- Нейтроны
- 104
- Известные изотопы
- 38
- Стабильные изотопы
- 5
- Наиболее стабильный изотоп
- Yb-174
- Год открытия
- 1878
Распространённость
- Распространённость (земная кора)
- 3.2 мг/кг
- Распространённость (океан)
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 549 pm
Электронная структура
- Электронов на оболочке
- 2, 8, 18, 32, 8, 2
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7440-64-4
- Термный символ
- InChI
- InChI=1S/Yb
- InChI Key
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измерено
Yb: 4f¹⁴ 6s²[Xe] 4f¹⁴ 6s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 6s²Модель атома
Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.
Схематическая модель атома, не в масштабе.
Атомный отпечаток
Спектр испускания / поглощения
Распределение изотопов
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 170 Стабильный | 169,9347664 ± 0,0000022 | 2.9820% | Стабильный |
| 171 Стабильный | 170,9363302 ± 0,0000022 | 14.0900% | Стабильный |
| 172 Стабильный | 171,9363859 ± 0,0000022 | 21.6800% | Стабильный |
| 173 Стабильный | 172,9382151 ± 0,0000022 | 16.1030% | Стабильный |
| 174 Стабильный | 173,9388664 ± 0,0000022 | 32.0260% | Стабильный |
Фазовое состояние
Причина: на 793.9 °C ниже точки плавления (818.85 °C)
Схематично, не в масштабе
Точки фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия для плавления 1 моля при tплав
Энергия для испарения 1 моля при tкип
Энергия для возгонки 1 моля при tвозг
Плотность
При нормальных условиях
При нормальных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 70 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Состав спектральных линий ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| Yb I | 0 | 99 | 5 | 10 |
| Yb II | +1 | 327 | 10 | 10 |
| Yb III | +2 | 272 | 0 | 0 |
| Yb IV | +3 | 92 | 0 | 0 |
Состав энергетических уровней ?
| Ion | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Yb I | 0 | 250 |
| Yb II | +1 | 349 |
| Yb III | +2 | 55 |
| Yb IV | +3 | 121 |
| Yb V | +4 | 2 |
| Yb VI | +5 | 2 |
| Yb VII | +6 | 2 |
| Yb VIII | +7 | 2 |
| Yb IX | +8 | 2 |
| Yb X | +9 | 2 |
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +2 | 6 | N/A | 102 пм |
| +2 | 7 | N/A | 108 пм |
| +2 | 8 | N/A | 113.99999999999999 пм |
| +3 | 6 | N/A | 86.8 пм |
| +3 | 7 | N/A | 92.5 пм |
| +3 | 8 | N/A | 98.5 пм |
| +3 | 9 | N/A | 104.2 пм |
Соединения
Изотопы (5)
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада | Режим распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 170 Стабильный | 169,9347664 ± 0,0000022 | 2.9820% ± 0.0390% | Стабильный | stable | |
| 171 Стабильный | 170,9363302 ± 0,0000022 | 14.0900% ± 0.1400% | Стабильный | stable | |
| 172 Стабильный | 171,9363859 ± 0,0000022 | 21.6800% ± 0.1300% | Стабильный | stable | |
| 173 Стабильный | 172,9382151 ± 0,0000022 | 16.1030% ± 0.0630% | Стабильный | stable | |
| 174 Стабильный | 173,9388664 ± 0,0000022 | 32.0260% ± 0.0800% | Стабильный | stable |
Расширенные свойства
Ковалентные радиусы (расш.)
- Ковалентный радиус (Пюккё)
- Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)
Радиусы Ван-дер-Ваальса
- Alvarez
- UFF
- MM3
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (Рам)
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- Pettifor
- Glawe
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- Miedema
- Gunnarsson–Lundqvist
- Robles–Bartolotti
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- Дипольная поляризуемость (погр.)
- C₆ (Gould–Bučko)
Параметры Мидемы
- Молярный объём Мидемы
- Электронная плотность Мидемы
Риск поставок и экономика
- Концентрация производства
- Относительный риск поставок
- Распределение запасов
- Политическая стабильность (топ-производитель)
- Политическая стабильность (топ-запасы)
Фазовые переходы и аллотропы
| Температура плавления | 1097.15 K |
| Температура кипения | 1469.15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (13)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 1.3611 |
| 2 | p | 4.3716 |
| 2 | s | 18.306 |
| 3 | d | 13.6033 |
| 3 | p | 20.6635 |
| 3 | s | 21.2398 |
| 4 | d | 36.4104 |
| 4 | f | 40.568 |
| 4 | p | 33.598 |
| 4 | s | 32.4824 |
Детализация кристаллических радиусов (7)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Источник |
|---|---|---|---|---|
| 2 | VI | 116 | ||
| 2 | VII | 122 | estimated, | |
| 2 | VIII | 128 | ||
| 3 | VI | 100.8 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | VII | 106.5 | estimated, | |
| 3 | VIII | 112.5 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | IX | 118.2 | from r^3 vs V plots, |
Режимы распада изотопов (45)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 148 | B+ | — |
| 148 | B+p | — |
| 149 | B+ | 100% |
| 149 | B+p | 100% |
| 150 | B+ | — |
| 151 | B+ | 100% |
| 151 | B+p | — |
| 152 | B+ | 100% |
| 153 | B+ | — |
| 153 | A | — |
Факторы рассеяния X‑лучей (514)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 10 | — | 0.21734 |
| 10.1617 | — | 0.21864 |
| 10.3261 | — | 0.21994 |
| 10.4931 | — | 0.22125 |
| 10.6628 | — | 0.22256 |
| 10.8353 | — | 0.22389 |
| 11.0106 | — | 0.22522 |
| 11.1886 | — | 0.22656 |
| 11.3696 | — | 0.22886 |
| 11.5535 | — | 0.23378 |
Дополнительные данные
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
3.2 milligrams per kilogram
Источники (1)
- [5] Ytterbium https://education.jlab.org/itselemental/ele070.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
8.2×10-7 milligrams per liter
Источники (1)
- [5] Ytterbium https://education.jlab.org/itselemental/ele070.html
Sources
Sources of this element.
Ytterbium occurs along with other rare earths in a number of rare minerals. It is commercially recovered principally from monazite sand, which contains about 0.03%. Ion-exchange and solvent extraction techniques developed in recent years have greatly simplified the separation of the rare earths from one another.
Источники (1)
- [6] Ytterbium https://periodic.lanl.gov/70.shtml
Production
Production of this element (from raw materials or other compounds containing the element).
The element was first prepared by Klemm and Bonner in 1937 by reducing ytterbium trichloride with potassium. Their metal was mixed, however, with KCl. Daane, Dennison, and Spedding prepared a much purer from in 1953 from which the chemical and physical properties of the element could be determined.
Источники (1)
- [6] Ytterbium https://periodic.lanl.gov/70.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Ytterbium.
The element property data was retrieved from publications.

