«Иттербий»

ИТТЕРБИЙ (символ Yb), серебристо-белый металлический элемент группы ЛАНТАНОИДОВ. Впервые выделен в 1878 г. Главный источник - монацитовая руда. Блестящий, мягкий, ковкий и податливый металл применяется в производстве стали и других сплавов. Свойства: атомный номер 70, атомная масса 173,04; температура плавления 824 °С, температура кипения 1193 °С. Наиболее распространенный изотоп ¹⁷⁴Yb (31,84%).

(от назв. селения Иттербю, Ytterby в Швеции; лат. Ytterbium) Yb, хим. элемент III гр. периодич. системы, ат. н. 70, ат. м. 173,04; относится к редкоземельным элементам (иттриевая подгруппа). Прир. И. состоит из 7 стабильных изотопов ¹⁶⁸Yb (0,14%), ^l70Yb (3,03%), ¹⁷¹Yb (14,31%), ¹⁷²Yb (21,82%), ^l73Yb (16,13%), ¹⁷⁴Yb (31,84%) и ⁱ⁷⁶Yb (12,73%). Конфигурация внеш. электронных оболочек 4f^l45s²5p⁶6s²; степени окисления +3 и +2; энергия ионизации при последоват. переходе от Yb⁰ к Yb³⁺ соотв. 6,2539, 12,17 и 25,50 эВ; атомный радиус 0,193 нм, ионный радиус (в скобках указаны координац. числа) Yb³⁺ 0,101 нм (6), 0,107 нм (7), 0,113 нм (8), 0,118 нм (9), Yb²⁺ 0,116 нм (6), 0,122 нм (7), 0,128 нм (8). И. - один из наименее распространенных РЗЭ, его содержание в земной коре составляет 3,3.10^-5% по массе, в морской воде - 5,2.10^-7 мг/л. Вместе с др. РЗЭ содержится в минералах бастнезите, монаците, фергюсоните, ксенотиме, гадолините, талените, эвксените и др. И. - металл светло-серого цвета. До 792°С устойчива a-форма: решетка кубическая типа Сu, а= 0,54862 нм, z = 4, пространств. группа Fm3m; измеренная плотн. 7,02 г/см ³, рентгеновская - 6,958 г/см ³. Выше 792 °С устойчива b-форма: решетка кубическая типа a-Fe, а =0,444 нм, z= 2, пространств. группа Im3m, рентгеновская плотн. 6,56 г/см ³ (798 °С); DH⁰ перехода a: b 1,75 кДж/молъ. Т. пл. 824 °С, т. кип. 1211°С; С ⁰_p 26,7 кДж/(моль. К); DH⁰ _пл 7,66 кДж/моль, DH⁰ _исп 130 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 59,8 Дж/(моль. К); давление пара 524 Па (727 °C); температурный коэф. линейного расширения 2,99.10^-5 К ^-1; r 2,7.10^-7 Ом. м; парамагнитен, магн. восприимчивость + 639.10^-6 (90 К). Легко поддается мех. обработке; твердость по Бринеллю 343 МПа. И. слабо окисляется на воздухе, быстро - выше 400 °С, превращаясь в смесь оксида и карбоната. Реагирует с минер. к-тами при комнатной т-ре. В кипящей воде на воздухе окисляется медленно. При нагревании взаимод. с галогенами. В присут. восстановителей (амальгама щелочного металла, Mg в среде соляной к-ты), а также при электролизе Yb³⁺ переходит в Yb²⁺. Соед. Yb(II) в водных средах быстро окисляются. Ниже приводятся сведения о наиб. важных соед. И. Оксид (сесквиоксид) Yb₂ О ₃ - бесцв. кристаллы с кубич. решеткой типа Fe₂O₃ ( а =1,0435 нм, z= 16, пространств. группа Ia3; плотн. 9,213 г/см ³); переходит в моноклинную модификацию типа Sm₂O₃ (a = 1,373 нм, b =0,3410 нм, с =0,8452 нм, b = 100,17°, z = 6, пространств. группа С2/m, плотн. 10,00 г/см ³) при 823 К и давлении 5000 МПа; т. пл. 2430°С; С ⁰_p115,4 Дж/(моль. К); DH⁰ _обр -1814,6 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 133,1 Дж/(моль. К). Получают разложением оксалата, нитрата или др. солей на воздухе обычно при 800-1000° С. М. б. использован как компонент керамики, люминофоров. Трифторид YbF₃ существует в двух кристаллич. модификациях: с орторомбич. решеткой типа Fe₃C (a =0,6216 нм, b= 0,6786 нм, с =0,4434 нм, z = 4, пространств. группа Рпта, плотн. 8,168 г/см ³) и с тригональной типа a-UO₃ ( а =0,4036 нм, с= 0,4160 нм. z = 6, пространств. группа C3ml); т. пл. 1162°С; C⁰_p 98 Дж/(моль. К); DH⁰ _обр -1657 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 111,3 Дж/(моль. К); плохо раств. в воде. Образует кристаллогидраты. Получают гидраты осаждением из водных р-ров солей Yb(III) при действии фтористоводородной к-ты, безводную соль - взаимод. Yb₂O₃ с газообразным HF или F₂, дегидратацией гидрата, разложением фтораммонийных комплексов при 400-500 °С и др. Применяют для получения И. Трихлорид YbСl₃ - бесцв. гигроскопичные кристаллы с моноклинной типа АlСl₃ решеткой (а= 0,673 нм, b =1,165 нм, с= 0,638 нм, b = 110,4°, z = 4, пространств. группа С2/m); т. пл. 875 °С (кипит с разл.); DH⁰ _обр -961,1 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 125,5 Дж/(моль. К). Получают взаимод. смеси Сl₂ и ССl₄ с Y₂O₃ или Yb₂(C₂O₄)₃ выше 200 °С, хлорированием Yb выше 100°С и др. Гидроксид Yb(OH)₃ образуется при действии щелочей на водорастворимые соли Yb(III); в момент образования аморфен, при длит. хранении под маточным р-ром кристаллизуется; плохо раств. в воде. Используют для получения соед. Yb(III), а также при разделении смесей РЗЭ фракционным осаждением гидроксидов [гидролиз солей Yb(III) и осаждение Yb(OH)₃ происходит при рН 6,0-6,5, гидроксиды остальных РЗЭ, за исключением Sc и Lu, осаждаются при более высоких рН]. Для количеств. выделения И. из р-ров чаще всего используют плохо растворимый оксалат; его осаждают добавлением к водному р-ру соли Yb(III) р-ра Н ₂ С ₂ О ₄ или (NH₂)₂C₂O₄; разлагается при 800-900°С с образованием Yb₂O₃. Комплексные соед. Yb(III) в ряду РЗЭ относительно устойчивы благодаря небольшому ионному радиусу Yb³⁺. Наиб. важны комплексные нитраты, сульфаты, фториды, комплексонаты, b-дикетонаты и нек-рые др. Соединения И. с этилендиаминтетрауксусной к-той используют при получении чистых препаратов И. методом ионообменной хроматографии и экстракцией трибутилфосфатом. При разделении природных смесей РЗЭ И. концентрируется вместе с Y и самыми тяжелыми лантаноидами - Еr, Tm, Lu. Соед. И., свободные от примесей др. РЗЭ, выделяют ионообменной хроматографией или избирательным восстановлением на ртутном катоде в щелочной среде (LiOH, NaOH) и в присут. комплексообразующего агента - цитрата щелочного металла. Металлич. И. получают восстановлением Yb₂O₃ лантаном, углеродом или электролизом расплава его хлорида. Очищают перегонкой в вакууме. И. в смеси с др. РЗЭ действует как раскислитель и модификатор сталей. И. открыл в 1878 Ж. Мариньяк в виде иттербиевой "земли" - Yb₂O₃. Лит.: см. при ст. Редкоземельные элементы. Л. И. Мартыненко, С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев.

итте́рбий

(лат. Ytterbium), химический элемент III группы периодической системы, относится к лантаноидам. О названии см. иттрий. Металл; плотность 7,02 г/см³, t_пл 824°C. Газопоглотитель, компонент кристаллофосфоров.

* * *

ИТТЕ́РБИЙ (лат. Ytterbium, от названия шведского селению Иттербю — Ytterby), Yb (читается «иттербий»), химический элемент с атомным номером 70, атомная масса 173,04. Природный иттербий состоит из семи стабильных изотопов ¹⁶⁸Yb (0,14%),¹⁷⁰Yb (3,03%), ¹⁷¹Yb (14,31%), ¹⁷²Yb (21,82%), ¹⁷³Yb (16,13%), ¹⁷⁴Yb (31,84%) и ¹⁷⁶Yb (12,73%). Конфигурация трех внешних электронных слоев 4s²p⁶d¹⁰f¹⁴ 5s²p⁶6s². Образует соединения в степени окисления +2, +3, валентности II, III.

Лантаноид. Расположен в III B группе, в 6 периоде периодической системы.

Радиус нейтрального атома иттербия 0,193 нм, радиус иона Yb²⁺ 0,116—0,128 нм, иона Yb³⁺— 0,101—0,118 нм. Энергии последовательной ионизации атома 6,254, 12,17, 25,5, 43,7 эВ. Электроотрицательность по Полингу(см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,06.

История открытия

Оксид иттербия Yb₂O ₃впервые выделил в 1878 швейцарский химик Ж. Мариньяк(см. МАРИНЬЯК Жан Шарль Галиссар де). Металлический иттербий был получен спустя 50 лет.

Нахождение в природе

Иттербий — один из наименее распространенных редкоземельных элементов, его содержание в земной коре составляет 3,310^-5% по массе, в морской воде 5,210^-7мг/л. Вместе с другими редкоземельными элементами содержится в минералах бастензите(см. БАСТНЕЗИТ), монаците(см. МОНАЦИТ), фергусоните(см. ФЕРГУСОНИТ), эвксените, ксенотиме(см. КСЕНОТИМ), гадолините, талените и других.

Получение

Металлический иттербий получают восстановлением Yb₂О₃ в вакууме лантаном или углеродом или электролизом расплава его хлорида YbСl₃.

Физические и химические свойства

Иттербий — светло-серый металл.

Ниже 792 °C устойчива a-модификация: кубическая решетка типа Cu, а = 0,54862 нм. Выше 792 °C устойчива b-модификация: кубическая решетка типа a-Fe. Температура плавления 824 °C, температура кипения 1211 °C, плотность 7 кг/дм³.

Иттербий слабо окисляется на воздухе, быстро — при 400 °C, превращаясь в смесь оксида и карбоната. Реагирует с минеральными кислотами при комнатной температуре. При нагревании выше 100 °C металлический иттербий реагирует с галогенами, азотом и водородом.

Оксид Yb₂О₃ обладает основными свойствами. Сильное основание Yb(ОН)₃ образуется при действии щелочей на водорастворимые соли Yb(III).

Применение

Иттербий в смеси с другими редкоземельными металлами действует как раскислитель и модификатор сталей.

Yb (от назв. селения Иттербю, Ytterby, в Швеции * a.ytterbium; н.Itterbium; ф.ytterbium; и.iterbio), - хим. элемент III группы периодич. системы Mенделеева, ат.н. 70, ат. м. 173,04; относится к редкоземельным элементам. Cтабильны 7 изотопов c массовыми числами 168, 170-174 и 176. Oткрыт швейц. химиком Ж. Mариньяком в 1878 в гадолините из пегматитов Иттербю (близ Cтокгольма).

И. - мягкий серебристо-белый металл; кристаллизуется в гранецентрир. кубич. решётке c параметром a=0,549 нм (высокотемпературн. объёмноцентрир. решётка имеет a=0,444 нм). Плотность 6960 кг/м³. tпл 821°C, tкип 1211°C. Удельная теплоёмкость Cp=26,77 Дж/(моль·K). Уд. электрич. сопротивление 27 мк Oм·см. Pабота выхода электрона 2,59 эB. Xарактерная степень окисления +3, редко +2. Mеталлич. И. имеет бульшие атомный радиус, электропроводность и меньшие плотность и tпл, чем соседние лантаноиды. При комнатной темп-pe И. реагирует c H₂O, HCl, HNO₃, H₂SO₄ и растворами щелочей. Oсн. соединения - оксиды, фосфаты, фториды. Kларк И. 3,3·* 10^-5% по массе. B гранитах и глинистых сланцах содержится на порядок больше: ок. 3,5·* 10^-4% Yb. Известно ок. 60 редкоземельных минералов, содержащих И. (до 10%): титанониобаты (фергюсонит, эвксенит), фосфаты (ксенотим, черчит), силикаты (гадолинит, таленит). B этих минералах на И. иногда приходится максимум лантаноидов. Eщё резче этот максимум в тортвейтите, циртолите, вольфрамите, где И. изоморфно замещает Sc, Zr, Mn, Fe и откуда И. может быть попутно получен.

Mинералы, обогащенные И., наиболее характерны для гранитных пегматитов и гидротермальных образований. Практич. значение имеют гранитные россыпи ксенотима и титанониобатов (напр., в США, Mалайзии, Индонезии). Иттербийсодержащие минералы вскрываются хлором и кислотами. Bыделенная окись И. восстанавливается до металла лантаном. И. применяют в электровакуумных приборах как газопоглотитель, в радиоэлектронике (кристаллофосфоры, люминофоры) и для спец. сплавов.Литература: Cеменов E. И., Mинералогия редких земель, M., 1963; Cавицкий E. M., Tерехова B. Ф., Mеталловедение редкоземельных металлов, M., 1975.E. И. Cеменов.

[от назв. селения Иттербю (Ytterby) в Швеции] - хим. элемент из семейства лантаноидов, символ Yb (лат. Ytterbium), ат. н. 70, ат. м. 173,04. И. - серебристо-белый металл; плотя. 6980 кг/м³, t_nn 824 °С. И. - потенц. газопоглотитель в электровакуумных приборах, компонент люминофоров.

ytterbium

* * *

ytterbium, Yb

* * *

ytterbium

м.

itterbio m, Yb

(элемент) Іте́рбій, -бію;(простое вещество) іте́рбій, -бію

(элемент) Іте́рбій, -бію;(простое вещество) іте́рбій, -бію

(лат. Ytterbium), хим. элемент III гр. периодич. системы, относится к лантаноидам. О названии см. Иттрий. Металл; плотн. 7,02 г/см³, t_nл 824 °С. Газопоглотитель, компо нент кристаллофосфоров.