Yb 70

Иттербий (Yb)

Лантаноид
Период: 6 Блок: f

Твердое вещество

Стандартная относительная атомная масса

173,054 u

Электронная конфигурация

[Xe] 6s2 4f14

Температура плавления

818,85 °C

Температура кипения

1195,85 °C

Плотность

6900 kg/m³

Степени окисления

0, +1, +2, +3

Электроотрицательность (по Полингу)

Нет данных

Энергия ионизации (1-я)

6,25416 eV

Год открытия

1878

Атомный радиус

175 pm

Подробные сведения

Происхождение названия Назван в честь шведской деревни Ytterby.
Страна открытия Швейцария
Первооткрыватели Жан де Мариньяк

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 свойства

Атомный радиус (эмпирический)
175 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
Ковалентный радиус
187 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
Ван-дер-ваальсов радиус
242 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
Плотность
6900 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
Молярный объём
0,0248 L/mol
Фаза при стандартных температуре и давлении
Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
Температура плавления
818,85 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
Температура кипения
1195,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
Удельная теплоёмкость
0,155 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
Молярная теплоёмкость
26,74 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
Кристаллическая структура
Гранецентрированная кубическая Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →

Химические свойства

Сродство к электрону
-0,02 eV (отрицательное значение — присоединение электрона энергетически невыгодно)
Энергия ионизации (1-я)
6,25416 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (2-я)
12,179227 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (3-я)
25,053086 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (4-я)
43,61015 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (5-я)
65,600226 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
Степени окисления
0, +1, +2, +3 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
Валентные электроны
3 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
Электронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f14

Термодинамические свойства

Теплота плавления
0,07980515 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
Теплота испарения
1,336995 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
Теплота сублимации
1,575374 eV
Теплота атомизации
1,575374 eV
Энтальпия атомизации
1,612686 eV

Ядерные свойства

Протоны
70 Сравнить Протоны у всех элементов →
Нейтроны
104 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
Известные изотопы
38 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
Стабильные изотопы
5 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
Наиболее стабильный изотоп
Yb-174
Год открытия
1878

Распространённость

Содержание в земной коре
3,2 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
Содержание в океане
8,2 × 10−7 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →

Кристаллическая структура

Параметр решётки a
549 pm

Электронная структура

Электроны по оболочкам
2, 8, 18, 32, 8, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →

Идентификаторы

Номер CAS
7440-64-4 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
Символ терма
1S0
InChI
InChI=1S/Yb
Ключ InChI
NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Измеренные

Заряд иона
Протоны 70
Электроны 70
Заряд Нейтральный атом
Конфигурация Yb: 4f¹⁴ 6s²
Электронная конфигурация
Измеренные
[Xe] 4f¹⁴ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 6s²
Орбитальная диаграмма
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
Всего электронов: 70 Неспаренные: 0

Модель атома

Протоны 70
Нейтроны 104
Электроны 70
Массовое число 174
Стабильность Стабильный

Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.

Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.

Атомный отпечаток

Спектр излучения / поглощения

0 / 0 (0 0 с интенсивностью)
Измеренные
Излучение Видимый диапазон: 380–750 нм

Распределение изотопов

17432,0260%17221,6800%17316,1030%17114,0900%1702,9820%Массовое числоСодержание в природе (%)
Массовое числоАтомная масса (а. е. м.)Содержание в природеПериод полураспада
170 Стабильный169,9347664 ± 0,00000222,9820%Стабильный
171 Стабильный170,9363302 ± 0,000002214,0900%Стабильный
172 Стабильный171,9363859 ± 0,000002221,6800%Стабильный
173 Стабильный172,9382151 ± 0,000002216,1030%Стабильный
174 Стабильный173,9388664 ± 0,000002232,0260%Стабильный
Измеренные

Фаза / агрегатное состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое вещество 25 °C (298,15 К)

Причина: на 793,9 °C ниже температуры плавления (818,85 °C)

Температура плавления 818,85 °C
Температура кипения 1195,85 °C
Ниже температуры плавления на 793,9 °C
0 К Текущая температура: 25 °C 6000 К
Шкала фазовых состояний

Схематично, без соблюдения масштаба

Твёрдое вещество
Жидкость
Газ
Плавление
Кипение
25°C
Твёрдое вещество
Жидкость
Газ
Текущее значение

Температуры фазовых переходов

Температура плавления Из литературы
818,85 °C
Температура кипения Из литературы
1195,85 °C
Текущая фаза Расчётные
Твёрдое вещество

Энергии переходов

Теплота плавления Из литературы
0,07980515 eV

Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления

Теплота испарения Из литературы
1,336995 eV

Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения

Теплота сублимации Из литературы
1,575374 eV

Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации

Плотность

Справочная плотность Из литературы
6900 kg/m³

При стандартных условиях

Текущая плотность Расчётные
6900 kg/m³

При стандартных условиях

Атомные спектры

Показано 10 из 70. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Данные о спектральных линиях ?

ИонЗарядВсего линийВероятности переходовОбозначения уровней
Yb I 099510
Yb II +13271010
Yb III +227200
Yb IV +39200
Данные NIST о спектральных линиях →

Данные об энергетических уровнях ?

ИонЗарядУровни
Yb I 0250
Yb II +1349
Yb III +255
Yb IV +3121
Yb V +42
Yb VI +52
Yb VII +62
Yb VIII +72
Yb IX +82
Yb X +92
Данные NIST об энергетических уровнях →
70 Yb 173.054

Иттербий — Визуализатор атомных орбиталей

[Xe]6s24f14
Энергетические уровни 2 8 18 32 8 2
Степени окисления 0, +1, +2, +3
HOMO 6s n=6 · l=0 · m=0
Иттербий — предварительный просмотр визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
70 Yb 173.054

Иттербий — Визуализатор кристаллической структуры

Face-Centered Cubic · Символ Пирсона cF4
Экспериментальные
Символ Пирсона cF4
Коорд. число 12
Коэффициент упаковки 74.000%
Иттербий — предварительный просмотр визуализатора кристаллической структуры
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+26Нет данных102 пм
+27Нет данных108 пм
+28Нет данных113.99999999999999 пм
+36Нет данных86.8 пм
+37Нет данных92.5 пм
+38Нет данных98.5 пм
+39Нет данных104.2 пм

Соединения

Yb
173,050 а. е. м.
Yb+3
173,050 а. е. м.
Yb+2
173,050 а. е. м.
Yb
168,935 а. е. м.
Yb
174,941 а. е. м.
Yb
175,943 а. е. м.
Yb
176,945 а. е. м.
Yb
170,936 а. е. м.
Yb
173,939 а. е. м.
Yb
165,934 а. е. м.
Yb
166,935 а. е. м.
Yb
161,936 а. е. м.
Yb
171,936 а. е. м.
Yb
177,947 а. е. м.
Yb
167,934 а. е. м.
Yb+3
168,935 а. е. м.
Yb+3
174,941 а. е. м.
Yb
169,935 а. е. м.
Yb
172,938 а. е. м.

Изотопы (5)

Массовое числоАтомная масса (а. е. м.)Содержание в природеПериод полураспадаТип распада
170 Стабильный169,9347664 ± 0,00000222,9820% ± 0,0390%Стабильный
stable
171 Стабильный170,9363302 ± 0,000002214,0900% ± 0,1400%Стабильный
stable
172 Стабильный171,9363859 ± 0,000002221,6800% ± 0,1300%Стабильный
stable
173 Стабильный172,9382151 ± 0,000002216,1030% ± 0,0630%Стабильный
stable
174 Стабильный173,9388664 ± 0,000002232,0260% ± 0,0800%Стабильный
stable
170 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 169,9347664 ± 0,0000022
Содержание в природе 2,9820% ± 0,0390%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
171 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 170,9363302 ± 0,0000022
Содержание в природе 14,0900% ± 0,1400%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
172 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 171,9363859 ± 0,0000022
Содержание в природе 21,6800% ± 0,1300%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
173 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 172,9382151 ± 0,0000022
Содержание в природе 16,1030% ± 0,0630%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
174 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 173,9388664 ± 0,0000022
Содержание в природе 32,0260% ± 0,0800%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable

Расширенные данные о свойствах

Ковалентные радиусы (расширенные данные)

Ковалентный радиус (по Пююккё)
170 pm
Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
129 pm

Ван-дер-ваальсовы радиусы

Alvarez
280 pm
UFF
335,5 pm
MM3
279 pm

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (по Раму)
277 pm

Шкалы нумерации

Mendeleev
39
Pettifor
17
Glawe
18

Шкалы электроотрицательности

Ghosh
0
Miedema
3
Gunnarsson–Lundqvist
3
Robles–Bartolotti
2

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость
139 a.u.
Дипольная поляризуемость (неопределённость)
6 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
1910 Ha·Bohr6

Параметры Мидемы

Молярный объём по Мидеме
17,97 cm3/mol
Электронная плотность по Мидеме
2

Риски поставок и экономика

Концентрация производства
97
Относительный риск поставок
10
Распределение запасов
50
Политическая стабильность (ведущий производитель)
24
Политическая стабильность (страна с крупнейшими запасами)
24

Фазовые переходы и аллотропные модификации

Температура плавления1097,15 K
Температура кипения1469,15 K

Категории степеней окисления

+1 extended
0 extended
+2 extended
+3 main

Расширенные справочные данные

Константы экранирования (13)
nОрбитальσ
1s1,3611
2p4,3716
2s18,306
3d13,6033
3p20,6635
3s21,2398
4d36,4104
4f40,568
4p33,598
4s32,4824
Подробные данные о кристаллических радиусах (7)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Происхождение
2VI116
2VII122estimated,
2VIII128
3VI100,8from r^3 vs V plots,
3VII106,5estimated,
3VIII112,5from r^3 vs V plots,
3IX118,2from r^3 vs V plots,
Типы распада изотопов (45)
ИзотопРежимИнтенсивность
148B+—
148B+p—
149B+100%
149B+p100%
150B+—
151B+100%
151B+p—
152B+100%
153B+—
153A—
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (514)
Энергия (eV)f₁f₂
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

Оценочная распространённость в земной коре

The estimated element abundance in the earth's crust.

Оценочная распространённость в земной коре

3.2 milligrams per kilogram

Источники (1)

Оценочная распространённость в океане

The estimated element abundance in the earth's oceans.

Оценочная распространённость в океане

8.2×10-7 milligrams per liter

Источники (1)

Источники

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)

Получение

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)

Источники

(9)
3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Ytterbium

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.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Примечание к лицензии: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Ytterbium

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/

Примечание к лицензии: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Ytterbium

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.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Ytterbium

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

8 PubChem Elements
Ytterbium

This section provides all form of data related to element Ytterbium.

9 PubChem Elements
Ytterbium

The element property data was retrieved from publications.

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержание проверено на соответствие новейшим научным данным.