Štruktúra iterbio, vlastnosti, použitie, získanie

On ytterbium Je to prvok, ktorý patrí do skupiny Lantanides, vzácnych zemín, ktorých chemický symbol je YB. Je to strieborný, ťažný a poddajný biely kov. Pomaly reaguje so studenou vodou, ale rýchlo s teplou vodou spôsobujúcou hydroxid a uvoľňovanie vodíka.

Rýchlo sa rozpúšťa v koncentrovaných a zriedených kyselinách a uvoľňuje vodík. Ale nie je rozpustená kyselinou fluorhorhorovou, s ktorou vzniká ochranná vrstva na kovovom povrchu. Iterbio je lantanid s najmenším bodom varu.

Iterbio ultrapure a kovová vzorka. Zdroj: Hi-Res Obrázky chemických prvkov, CC po 3.0, cez Wikimedia Commons

Iterbio objavil v roku 1878 švajčiarsky chemik Jean Charles Galissard de Marignac. Galissard zohrial dusičnan erbio, ktorý získal neznámy biely prášok, ktorý nazval Iterbia a mal podozrenie, že to bola zmes nového prvku, ktorý pokrstil ako „iterbio“ švédskou dedinou Ytterby.

Medzi rokmi 1907 a 1908 francúzsky chemik Georges Ubain a nemecký chemik Carl Auer von Welsbach zistili nezávisle, že v Marignac's Iterbia boli dva chemické prvky: Iterbio a Luthecio.

Iterbio je kov niekoľkých aplikácií, ktorý je jednou z nich ako doping nehrdzavejúcej ocele.

[TOC]

Štruktúra

Iterbio má tri alotropné formy: a fáza a prevažne pod 7 ° C a ktorej kryštalická štruktúra je kompaktná šesťuholník (HCP); forma β, ktorá existujú pri teplote miestnosti a s kubickou štruktúrou sústredenou na tvári (FCC); a fáza y, generovaná pri vysokých teplotách (795 ° C) a so štruktúrou kubickej sústredenej v tele.

Vo fáze β sa Iterbio správa ako kovový elektrický vodič, ale jeho odpor a elektrický odpor sa zvyšuje pri veľmi vysokých tlakoch (16 GPA alebo 16000 atm).

Elektronická konfigurácia

Elektronická konfigurácia iterbio

ITERBIO má nasledujúcu elektronickú konfiguráciu:

[Xe] 4f¹⁴ 6s²

Ako je vidieť, všetky jeho orbitály 4F sú plné elektrónov, takmer na konci série Lantanida. Nemajú elektróny na svojich 5D orbitáloch a mať v atómoch akékoľvek elektronické neobsadené miesto v atómoch, je pravdepodobné, že to je dôvod, prečo sa ich fyzikálne vlastnosti (hustota a bod topenia) líšia od tých, ktorí ich kolegovia alebo ostatných latanidov líšia.

Môže vám slúžiť: Minimálny vzorec: Ako získať minimálny vzorec, príklady a cvičenia

Vlastnosti iterbio

99,9% iterbio

Fyzický vzhľad

Jasne biely kov s bledožltým farbivom. Je mäkký, kladiteľný a ťažný. Jeho jas je pomaly poškvrnený, keď je vystavený vzduchu a vlhkosti.

Atómové číslo

70

Molárna hmota

173.045 g/mol

Bod topenia

824 ° C.

Bod varu

1196 ° C. Má najnižší bod varu medzi lantanidmi, takže sa považuje za „najslávnejší“.

Hustota

6.90 g/cm³ (Fáza a)

6.96 g/cm³ (Fáza β)

6.57 g/cm³ (Fáza γ)

Fúzne teplo

7.66 kJ/mol

Odparovanie

129 kj/mol

Molárna kalikára

26.74 J/(mol · k)

Oxidačné stavy

Iterbio má nasledujúce oxidačné stavy: +1 (yb⁺), +2 (yb²⁺) a +3 (yb³⁺), Posledne menovaný je najdôležitejší a takmer všetky ostatné lantanidy.

Elektronegativita

1.06 na stupnici Alfred Rochow

Ionizačné energie

Po prvé: 603.4 kJ/mol

Po druhé: 1174.8 kJ/mol

Tretia: 2417 kj/mol

Magnetický poriadok

Iterbio je paramagnetické nad 1 k. Má najnižšiu magnetickú citlivosť medzi vzácnymi zemskými kovmi.

Zlúčeniny a reaktivita

Vo väčšine svojich zlúčenín Iterbio používa oxidačný stav +3, hoci v niektorých prípadoch používa oxidačný stav +2. ITERBIO je reaktívny prvok, ktorý pomaly reaguje so studenou vodou, ale rýchlo to robí horúcou vodou, čo spôsobuje hydroxid a vodík:

2 yb (s) + 6 h₂Alebo (l) → 2 yb (OH)₃ (aq) + 3 h₂ g)

Iterbio sa ľahko rozpustí kyselinami s uvoľňovaním vodíka. Reaguje tiež s vodíkom za vzniku niekoľkých hydrorov (YBH_X). Iterbio je kombinovaný s halogénmi na tvorbu haluros pomocou oxidačného stavu 3+ (YBF₃, Ybcl₃, atď.).

Môže vám slúžiť: enantioméry

Iterbio yb ión³⁺ Je to bezfarebné ako iterbia (yb₂Ani₃) a soli, ktoré sa tvoria. Avšak ión yb²⁺ Je to zelenkavá žltá a je veľmi reaktívnym činidlom, ktoré tvorí bledo zelené soli s sulfátom, bromidom a uhličitanom.

Práškový iterbio môže horieť pri teplote 400 ° C a vydáva toxický dym.

Žiadosti

Dopante

ITERBIO sa používa ako dopingové činidlo z nehrdzavejúcej ocele, aby sa zlepšil jej odpor, vylepšenie zŕn a mechanické vlastnosti.

Na diskových a dvojitých laseroch potiahnutia sa používajú YBS³⁺ ako dopingové optické vlákna, rovnako ako v kryštáloch a keramike.

Zubný

Iterbio je súčasťou retroplastu, zlúčeniny živice, ktorá sa dodržiava na dentíne. Retroplast je zmes dvoch komponentov A a B, čo je Iterbio trifluoruro časťou komponentu B.

Detekcia pôdy

Iterbio má vlastnosť zvýšenia svojho elektrického odporu zvýšením tlaku, ktorý prežíva na veľmi vysoké hodnoty, ako napríklad to, čo sa deje pri zemetraseniach a podzemných výbuchoch. Preto sa môžu použiť elektrické obvody, ktoré zahŕňajú iterbio, na detekciu suchozemských trasení.

X -ray zdroj

Iterbio izotop ⁶⁹YB sa používa ako zdroj gama žiarenia, ktorý má vlastnosti podobné X -Rays, pokiaľ ide o jeho penetračnú silu. Z tohto dôvodu sa Iterbio izotop-69 používa ako röntgenový prenosný zdroj na miestach bez elektriny, použiteľné v malých objektoch.

Solárne bunky

Itterbio má absorpčný pás v infračervenej oblasti elektromagnetického spektra, takže sa používa v solárnych článkoch na premenu infračerveného žiarenia na elektrinu.

Môže vám slúžiť: benzimidazol (C7H6N2): História, štruktúra, výhody, nevýhody

Získanie

Iterbio je prítomný v mineráloch monacity, euxenitu a xenotimálnych minerálov a predstavuje odhadovanú hojnosť v zemskej kôre 3 ppm. Prvým krokom je rozdrvenie minerálu, zvyčajne monatitu, potom vylúhovanie prvkov vzácnych zemín kyselinou sírovou a inými kyselinami.

Neutralizovaný roztok je kontaktovaný s výmennou živicou a spája s ňou prvky vzácnej Zeme interakciou s chemickými skupinami prítomnými v živici. Potom je živici iterbio oddelené použitím špecifickej komplexnej látky.

Ďalším spôsobom získania iterbio je zníženie s amalgámom sodného-mercurio. Potom sa tento amalgam ošetrí kyselinou chlorovodíkovou, extrahuje kov oxalátom a stáva sa jeho oxidom zahrievaním.

Nakoniec sa kovový itterbio získava z jeho oxidu, ktorý vykonáva jeho redukciu zahrievaním v prítomnosti zirkónia, hliníka alebo iných prvkov, aby sa konečne očistil sublimáciou.

Izotopy

Iterbio má celkom 34 izotopov: 7 stabilných a 27 rádioaktívy. Stabilná skupina izotopov je vytvorená ¹⁶⁸ Yb, ¹⁷⁰Yb, ¹⁷¹Yb, ¹⁷²Yb, ¹⁷³Yb, ¹⁷⁴Yb a ¹⁷⁶Yb, ktorého ten, ktorý je v najväčšom podiele, je izotop ¹⁷⁴YB, s hojnosťou 31 896 %.

Rádioaktívny izotop ¹⁶⁹YB má priemernú životnosť dlhšie (32.026 dní), zatiaľ čo zvyšok rádioaktívnych izotopov má krátku alebo veľmi krátku polovicu života.

Odkazy

1. Triasť a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Ytterbium. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
3. Redaktori Enyclopaedia Britannica. (2020). Ytterbium. Získané z: Britannica.com
4. Zdroj laboratória Jefferson. (2020). Prvok ytterbium. Zotavené z: vzdelávania.JLab.orgán
5. DR. Doug Stewart. (2020). Fakty prvkov ytterbium. Získané z: Chemicool.com
6. HelMestine, Anne Marie, PH.D. (27. augusta 2020). Fakty ytterbium - prvok YB. Zotavené z: Thoughtco.com
7. Šošovica B.Vložka. (2020). Ytterbium. Získané z: Lentech.com
8. Živý vedecký personál. (31. júla 2013). Fakty o ytterbium. Zotavené z: Livescience.com