Iterbio structuur, eigenschappen, gebruik, verkrijgen

Hij ytterbium Het is een element dat tot de groep lantaniden behoort, van de zeldzame aardes, waarvan het chemische symbool YB is. Het is een zilveren, ductiel en kneedbaar wit metaal. Het reageert langzaam met koud water, maar snel met heet water dat hydroxide veroorzaakt en waterstof vrijgeeft.

Het lost snel op in geconcentreerde en verdunde zuren, waardoor waterstof wordt vrijgelaten. Maar het wordt niet opgelost door fluorhorinezuur, waarmee het een beschermende laag op het metaaloppervlak is ontstaan. De iterbio is het lanthanide met het minste kookpunt.

Iterbio Ultrapure en metaalmonster. Bron: Hi-Res Images ofChemical Elements, CC door 3.0, via Wikimedia Commons

De iterbio werd in 1878 ontdekt door de Zwitserse chemicus Jean Charles Galissard de Marignac. Galissard verwarmde Erbio -nitraat, kreeg een onbekend wit poeder dat hij Iterbia noemde en vermoedde dat het de verbinding was van een nieuw element dat hij doopte als 'iterbio' door het Zweedse dorpje Ytterby.

Tussen de jaren 1907 en 1908 werden de Franse chemicus Georges Urbain en de Duitse chemicus Carl Auer von Welsbach onafhankelijk gevonden dat er in de Iterbia van Marignac twee chemische elementen waren: de Iterbio en Luthecio.

De iterbio is een metaal van weinig toepassingen, een van hen als doping van roestvrij staal.

[TOC]

Structuur

De iterbio heeft drie allotrope vormen: de α -fase, voornamelijk onder 7 ° C en waarvan de kristallijne structuur compact zeshoekig is (HCP); de β -vorm, bestaande bij kamertemperatuur en met een kubieke structuur gecentreerd op gezichten (FCC); en de γ -fase, gegenereerd bij hoge temperaturen (795 ºC) en met een kubieke structuur gecentreerd in het lichaam.

In de β -fase gedraagt ​​de iterbio zich als een metaalachtige elektrische geleider, maar de weerstand en elektrische weerstand nemen toe onder zeer hoge drukken (16 GPa of 16000 atm).

Elektronische configuratie

Iterbio elektronische configuratie

De iterbio heeft de volgende elektronische configuratie:

[XE] 4F¹⁴ 6s²

Zoals te zien is, zijn al zijn 4F -orbitalen vol met elektronen, bijna aan het einde van de Lantanida -serie. Geen elektronen in hun 5D -orbitalen en een elektronische vacature in hun atomen, ze zijn waarschijnlijk dat dit de reden zijn waarom hun fysieke eigenschappen (dichtheid en smeltpunt) verschillen van die van hun leeftijdsgenoten of de andere lantaniden.

Kan u van dienst zijn: Minimale formule: hoe u de minimale formule, voorbeelden en oefeningen kunt krijgen

Iterbio eigenschappen

99,9% iterbio

Fysiek uiterlijk

Helder wit metaal met lichtgele kleurstof. Het is zacht, kneedbaar en ductiel. Zijn helderheid wordt langzaam aangetast wanneer hij wordt blootgesteld aan de lucht en het vocht.

Atoomnummer

70

Molaire massa

173.045 g/mol

Smeltpunt

824 ºC.

Kookpunt

1196 ºC. Het heeft het laagste kookpunt onder lantaniden, dus het wordt beschouwd als de meest "vluchtige".

Dikte

6.90 g/cm³ (Fase α)

6.96 g/cm³ (Fase β)

6.57 g/cm³ (Fase γ)

Fusiewarmte

7.66 kJ/mol

Verdampingswarmte

129 kJ/mol

Molaire caloriecapaciteit

26.74 J/(mol · k)

Oxidatietoestanden

De iterbio heeft de volgende oxidatie: +1 (YB⁺), +2 (YB²⁺) en +3 (YB³⁺), De laatste is de meest overheersende, evenals bijna alle andere lantaniden.

Elektronegativiteit

1.06 op Alfred Rochow Scale

Ionisatie -energieën

Eerst: 603.4 kJ/mol

Ten tweede: 1174.8 kJ/mol

Derde: 2417 kJ/mol

Magnetische volgorde

De iterbio is paramagnetisch boven 1 k. Het heeft de laagste magnetische gevoeligheid bij zeldzame aardmetalen.

Verbindingen en reactiviteit

In de meeste van zijn verbindingen gebruikt de iterbio zijn oxidatietoestand +3, hoewel het in sommige gevallen de oxidatietoestand +2 gebruikt. De iterbio is een reactief element dat langzaam reageert met koud water, maar het snel doet met heet water, wat hydroxide en waterstof veroorzaakt:

2 YB (S) + 6 H₂Of (l) → 2 yb (oh)₃ (aq) + 3 h₂ (G)

De iterbio wordt gemakkelijk opgelost door zuren met waterstofafgifte. Het reageert ook met waterstof om verschillende hydroren te vormen (YBH_X)). De iterbio wordt gecombineerd met halogenen voor haluros -vorming, met behulp van zijn oxidatietoestand 3+ (YBF₃, YBCL₃, enz.)).

Kan u van dienst zijn: enantiomeren

Het iterbio yb ion³⁺ Het is kleurloos zoals de iterbia (yb₂OF₃) en de zouten die vormen. De Ion YB²⁺ Het is groenachtig geel en is een zeer reactief middel dat lichtgroene zouten vormt met sulfaat, bromide en carbonaat.

De poedervorme iterbio kan branden bij een temperatuur van 400 ºC, waardoor een giftige rook wordt uitgezonden.

Toepassingen

Dopante actie

De iterbio wordt gebruikt als een dopingmiddel van roestvrij staal om zijn weerstand, graanverfijning en mechanische eigenschappen te verbeteren.

In schijf- en dubbele -coating vezellasers worden YB's gebruikt³⁺ als doping optische vezels, zoals in kristallen en keramiek.

Tand

De iterbio maakt deel uit van Retroplast, een samengestelde hars die zich aan Dentin hecht. Retroplast is een mengsel van twee componenten A en B, het is het ITERBIO Trifluoruro -deel van component B.

Land schudt detectie

De iterbio heeft de eigenschap om zijn elektrische weerstand te vergroten door de druk die het ervaart te vergroten tot zeer hoge waarden, zoals wat er gebeurt in aardbevingen en ondergrondse explosies. Daarom kunnen elektrische circuits die de iterbio bevatten, worden gebruikt om terrestrische shakes te detecteren.

X -RAY BRON

De ITerbio -isotoop ⁶⁹YB wordt gebruikt als een bron van gammastraling, die eigenschappen heeft die vergelijkbaar zijn met x -reeks, met betrekking tot de penetratiekracht. Om deze reden wordt ITERBIO ISOTOPE-69 gebruikt als een draagbare bron van röntgenfoto's op de plaatsen zonder elektriciteit, bruikbaar in kleine objecten.

Zonnepanelen

De Itterbio heeft een absorptieband in het infraroodgebied van het elektromagnetische spectrum, dus wordt het gebruikt in zonnecellen om infraroodstraling om te zetten in elektriciteit.

Het kan u van dienst zijn: benzimidazole (C7H6N2): Geschiedenis, structuur, voordelen, nadelen

Het verkrijgen van

De iterbio is aanwezig in monacita-, euxeniet- en xenotimale mineralen, met een geschatte overvloed in de 3 ppm aarde's cortex. De eerste stap is het verpletteren van het mineraal, meestal monaciet, en vervolgens de elementen van zeldzame aardes met zwavelzuur en andere zuren uitloog.

De geneutraliseerde oplossing wordt gecontacteerd met een uitwisselingshars, waardoor de elementen van de zeldzame aarde worden samengevoegd door interactie te hebben met chemische groepen die in de hars aanwezig zijn. Vervolgens wordt de hars iterbio gescheiden door een specifieke complexe stof te gebruiken.

Een andere methode voor het verkrijgen van de iterbio is om een ​​reductie te maken met een amalgaam van natrium-mercurio. Vervolgens wordt dit amalgaam behandeld met zoutzuur, het metaal extraheren met oxalaat en zijn oxide worden door verwarming.

Ten slotte wordt de metalen Itterbio verkregen uit zijn oxide die zijn reductie uitvoert door te verwarmen in aanwezigheid van zirkonium, aluminium of andere elementen, om zichzelf uiteindelijk te zuiveren door sublimatie.

Isotopen

De iterbio heeft in totaal 34 isotopen: 7 stabiele en 27 radioactieven. De stabiele isotoopgroep wordt gevormd door ¹⁶⁸ YB, ¹⁷⁰YB, ¹⁷¹YB, ¹⁷²YB, ¹⁷³YB, ¹⁷⁴YB, en ¹⁷⁶YB, waarvan degene die zich in de grootste proport bevindt, is de isotoop ¹⁷⁴YB, met 31.896 % overvloed.

De radioactieve isotoop ¹⁶⁹YB heeft het gemiddelde leven van langer (32.026 dagen), terwijl de rest van radioactieve isotopen een korte of zeer korte helft leven heeft.

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (vierde druk). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Ytterbium. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
3. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. (2020). Ytterbium. Hersteld van: Britannica.com
4. Jefferson Lab Resource. (2020). Het element ytterbium. Hersteld van: onderwijs.Jlab.borg
5. Dr. Doug Stewart. (2020). Ytterbium -elementen Feiten. Hersteld van: chemicool.com
6. Helmestine, Anne Marie, pH.D. (27 augustus 2020). Ytterbium Feiten - YB -element. Hersteld van: Thoughtco.com
7. Lentech B.V. (2020). Ytterbium. Hersteld van: Lentech.com
8. Live Science Staff. (31 juli 2013). Feiten over ytterbium. Hersteld van: livescience.com