Struktur, sifat, kegunaan iterbio, mendapatkan

Dia ytterbium Ia adalah elemen yang dimiliki oleh kumpulan lantanida, dari bumi nadir, yang simbol kimianya adalah yb. Ia adalah logam putih perak, mulur dan lembut. Ia bertindak perlahan dengan air sejuk, tetapi dengan cepat dengan air panas menyebabkan hidroksida dan melepaskan hidrogen.

Ia larut dengan cepat dalam asid pekat dan dicairkan, melepaskan hidrogen. Tetapi ia tidak dibubarkan oleh asid fluorhorhoric, yang mana ia berasal dari lapisan pelindung pada permukaan logam. Iterbio adalah lanthanide dengan titik mendidih sedikit.

Contoh ultrapure dan metalik iterbio. Sumber: Hi-Res Imej Elemen Kawalan, CC oleh 3.0, melalui Wikimedia Commons

Iterbio ditemui pada tahun 1878 oleh ahli kimia Switzerland Jean Charles Galissard de Marignac. Galissard menghangatkan Erbio Nitrate, mendapatkan serbuk putih yang tidak diketahui yang dia panggil Iterbia dan mengesyaki bahawa ia adalah kompaun elemen baru yang dibaptisnya sebagai 'Iterbio' oleh kampung Sweden Ytterby.

Antara tahun 1907 dan 1908, ahli kimia Perancis Georges Urbain dan ahli kimia Jerman Carl Auer von Welsbach, ditemui secara bebas, bahawa dalam Iterbia Marignac terdapat dua elemen kimia: Iterbio dan Luthecio.

Iterbio adalah logam beberapa aplikasi, menjadi salah satu daripada mereka sebagai doping keluli tahan karat.

[TOC]

Struktur

Iterbio mempunyai tiga bentuk allotropik: fasa α, terutamanya di bawah 7ºC dan struktur kristalnya adalah heksagon padat (HCP); bentuk β, yang ada pada suhu bilik dan dengan struktur padu yang berpusat pada muka (FCC); dan fasa γ, yang dihasilkan pada suhu tinggi (795 ºC) dan dengan struktur padu yang berpusat di dalam badan.

Dalam fasa β, Iterbio bertindak sebagai konduktor elektrik logam, tetapi peningkatan ketahanan dan rintangan elektriknya di bawah tekanan yang sangat tinggi (16 GPa atau 16000 atm).

Konfigurasi Elektronik

Konfigurasi elektronik iterbio

Iterbio mempunyai konfigurasi elektronik berikut:

[Xe] 4f¹⁴ 6s²

Seperti yang dapat dilihat, semua orbital 4Fnya penuh dengan elektron, hampir pada akhir siri Lantanida. Tidak mempunyai elektron dalam orbital 5D mereka, dan mempunyai kekosongan elektronik di atom mereka, mereka mungkin adalah sebab mengapa sifat fizikal mereka (ketumpatan dan titik lebur) berbeza daripada rakan -rakan mereka atau Lantanid lain.

Boleh melayani anda: formula minimum: Cara mendapatkan formula minimum, contoh dan latihan

Sifat iterbio

99.9% Iterbio

Penampilan fizikal

Logam putih terang dengan pewarna kuning pucat. Ia lembut, mudah dibentuk dan mulur. Kecerahannya perlahan -lahan dicemari ketika terdedah ke udara dan kelembapan.

Nombor atom

70

Jisim molar

173.045 g/mol

Takat lebur

824 ºC.

Takat didih

1196 ºC. Ia mempunyai titik mendidih terendah di kalangan lantanid, jadi ia dianggap sebagai "tidak menentu".

Ketumpatan

6.90 g/cm³ (Fasa α)

6.96 g/cm³ (Fasa β)

6.57 g/cm³ (Fasa γ)

Haba Fusion

7.66 kJ/mol

Haba pengewapan

129 kJ/mol

Kapasiti kalori molar

26.74 j/(mol · k)

Keadaan pengoksidaan

Iterbio mempunyai keadaan pengoksidaan berikut: +1 (YB⁺), +2 (YB²⁺) dan +3 (YB³⁺), Yang terakhir menjadi yang paling utama, dan juga hampir semua lantanida lain.

Elektronegativiti

1.06 Pada Skala Alfred Rochow

Tenaga pengionan

Pertama: 603.4 kJ/mol

Kedua: 1174.8 kJ/mol

Ketiga: 2417 kJ/mol

Urutan magnet

Iterbio adalah paramagnet di atas 1 k. Ia mempunyai kerentanan magnet terendah di kalangan logam nadir bumi.

Sebatian dan kereaktifan

Dalam kebanyakan sebatiannya, iterbio menggunakan keadaan pengoksidaannya +3, walaupun dalam beberapa kes ia menggunakan keadaan pengoksidaan +2. Iterbio adalah elemen reaktif yang bertindak perlahan dengan air sejuk, tetapi dengan cepat dengan air panas, menyebabkan hidroksida dan hidrogen:

2 yb (s) + 6 jam₂Atau (l) → 2 yb (oh)₃ (aq) + 3 jam₂ (g)

Iterbio mudah dibubarkan oleh asid dengan pelepasan hidrogen. Ia juga bertindak balas dengan hidrogen untuk membentuk beberapa hidror (YBH_x). Iterbio digabungkan dengan halogen untuk pembentukan haluros, menggunakan keadaan pengoksidaannya 3+ (YBF₃, Ybcl₃, dan lain-lain.).

Boleh melayani anda: enantiomer

Ion iterbio yb³⁺ Ia tidak berwarna seperti iterbia (YB₂Sama ada₃) dan garam yang terbentuk. Walau bagaimanapun, ion yb²⁺ Ia berwarna kuning kehijauan dan merupakan ejen yang sangat reaktif yang membentuk garam hijau pucat dengan sulfat, bromida, dan karbonat.

Iterbio serbuk boleh dibakar pada suhu 400 ºC, memancarkan asap toksik.

Aplikasi

Tindakan dopante

Iterbio digunakan sebagai ejen doping keluli tahan karat untuk meningkatkan rintangannya, penghalusan bijirin dan sifat mekanikal.

Dalam cakera dan laser serat dua kali, YBS digunakan³⁺ Seperti gentian optik doping, seperti dalam kristal dan seramik.

Pergigian

Iterbio adalah sebahagian daripada retroplast, resin kompaun yang mematuhi dentin. Retroplast adalah campuran dua komponen A dan B, sebagai bahagian Trifluoruro Iterbio komponen b.

Pengesanan tanah

Iterbio mempunyai harta untuk meningkatkan rintangan elektriknya dengan meningkatkan tekanan yang dialaminya kepada nilai -nilai yang sangat tinggi, seperti apa yang berlaku dalam gempa bumi dan letupan bawah tanah. Oleh itu, litar elektrik yang termasuk Iterbio boleh digunakan untuk mengesan shake daratan.

X -ray Sumber

Isotop iterbio ⁶⁹YB digunakan sebagai sumber radiasi gamma, yang mempunyai sifat yang serupa dengan x -rays, berkenaan dengan kuasa penembusannya. Atas sebab ini, isotope-69 Iterbio digunakan sebagai sumber mudah alih sinar-X di tempat-tempat yang kurang elektrik, boleh digunakan dalam objek kecil.

Sel solar

Itterbio mempunyai jalur penyerapan di kawasan inframerah spektrum elektromagnet, jadi ia digunakan dalam sel solar untuk menukar radiasi inframerah ke dalam elektrik.

Ia boleh melayani anda: Benzimidazole (C7H6N2): Sejarah, Struktur, Kelebihan, Kekurangan

Memperoleh

Iterbio hadir di Monacita, Euxenite dan XenoTimal Mineral, yang membentangkan kelimpahan yang dianggarkan dalam korteks bumi 3 ppm. Langkah pertama adalah menghancurkan mineral, biasanya monacite, kemudian melucutkan unsur -unsur nadir bumi dengan asid sulfurik dan asid lain.

Penyelesaian yang dinetralkan dihubungi dengan resin pertukaran, bergabung dengan unsur -unsur bumi nadir dengan berinteraksi dengan kumpulan kimia yang ada dalam resin. Kemudian, resin iterbio dipisahkan dengan menggunakan bahan kompleks tertentu.

Kaedah lain untuk mendapatkan iterbio adalah untuk membuat pengurangan dengan amalgam natrium-mercurio. Kemudian, amalgam ini dirawat dengan asid hidroklorik, mengekstrak logam dengan oksalat dan menjadi oksida dengan pemanasan.

Akhirnya, Itterbio logam diperolehi dari oksida yang menjalankan pengurangannya dengan pemanasan di hadapan zirkonium, aluminium atau unsur -unsur lain, akhirnya membersihkan diri mereka dengan sublimasi.

Isotop

Iterbio mempunyai 34 isotop: 7 stabil dan 27 radioaktif. Kumpulan isotop stabil ditubuhkan oleh ¹⁶⁸ Yb, ¹⁷⁰Yb, ¹⁷¹Yb, ¹⁷²Yb, ¹⁷³Yb, ¹⁷⁴Yb, dan ¹⁷⁶Yb, yang mana yang berada dalam perkadaran terbesar adalah isotop ¹⁷⁴YB, dengan kelimpahan 31,896 %.

Isotop radioaktif ¹⁶⁹YB mempunyai kehidupan purata lebih lama (32.026 hari), manakala isotop radioaktif yang lain mempunyai separuh hayat yang pendek atau sangat pendek.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Ytterbium. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
3. Editor enyclopaedia Britannica. (2020). Ytterbium. Pulih dari: Britannica.com
4. Jefferson Lab Resource. (2020). Elemen ytterbium. Pulih dari: pendidikan.Jlab.org
5. Dr. Doug Stewart. (2020). Fakta elemen ytterbium. Pulih dari: chemicool.com
6. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (27 Ogos 2020). Fakta ytterbium - elemen yb. Pulih dari: Thoughtco.com
7. Lentech b.V. (2020). Ytterbium. Pulih dari: lentech.com
8. Kakitangan Sains Langsung. (31 Julai 2013). Fakta mengenai ytterbium. Pulih dari: Livescience.com