Ytterbium

Ytterbium
 [Xe] 4f14 6s2
 Yb
70
 
        
        
                  
                  
                                
                                
↓ Periodická tabulka ↓
Pevné ytterbium

Pevné ytterbium

Obecné
Název, značka, čísloYtterbium, Yb, 70
Cizojazyčné názvylat. Ytterbium
Skupina, perioda, blok6. perioda, blok f
Chemická skupinaLanthanoidy
Identifikace
Registrační číslo CAS
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost173,045(10)[1]
Atomový poloměr(1,75 Å) 175 pm
Elektronová konfigurace[Xe] 4f14 6s2
Elektronegativita (Paulingova stupnice)1,1
Ionizační energie
První603,4 kJ/mol
Druhá1174,8 kJ/mol
Třetí2417 kJ/mol
Mechanické vlastnosti
Hustota6,90 g/cm3;
Hustota při teplotě tání: 6,21 g/cm3
SkupenstvíPevné
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání824 °C (1 097,15 K)
Teplota varu1196 °C (1 469,15 K)
Skupenské teplo tání7,66 kJ/mol
Skupenské teplo varu159 kJ/mol
Molární tepelná kapacita26,74 J.mol−1.K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Ytterbium spectrum visible.png
Bezpečnost
GHS02 – hořlavé látky
GHS02
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
[2]
Nebezpečí[2]
IV (%)ST1/2ZE (MeV)P

{{{izotopy}}}

Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
ThuliumYbLutecium

No

Ytterbium (chemická značka Yb, latinsky Ytterbium) je měkký stříbřitě bílý, přechodný kovový prvek, 14. člen skupiny lanthanoidů.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

Ytterbium je stříbřitě bílý, měkký přechodný kov.

Chemicky je ytterbium poměrně stálé. Na suchém vzduchu se prakticky nemění, ve vlhkém prostředí se pomalu pokrývá vrstvičkou oxidu. Snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách za vývoje vodíku.

Ve sloučeninách se vyskytuje v mocenství YbIII a YbII, které je vzhledem k elektronové konfiguraci iontu stabilnější než u jiných lanthanoidů. Soli YbIII vykazují vlastnosti podobné sloučeninám ostatních lanthanoidů a hliníku. Všechny tyto prvky tvoří například vysoce stabilní oxidy, které nereagují s vodou a jen velmi obtížně se redukují. Ze solí anorganických kyselin jsou důležité především fluoridy a fosforečnany, jejich nerozpustnost ve vodě se používá k separaci lanthanoidů od jiných kovových iontů. Ytterbité soli jsou bezbarvé.

Ytterbium objevil roku 1878 švýcarský chemik Jean Charles Galissard de Marignac jako nečistotu v oxidu erbitém a pojmenoval jej po švédské vesnici Ytterby (podle „yttre by“ znamenající "vnější vesnice"), poblíž které bylo nalezeno značné množství minerálů s významným obsahem prvků řady lanthanoidů (terbium, yttrium a erbium). Skutečně čisté elementární ytterbium bylo získáno až v roce 1953.

Výskyt, výroba a využití

Ytterbium se vyskytuje zemské kůřekoncentraci 2,6–3 mg/kg. O jeho obsahu v mořské vodě údaje chybí. Ve vesmíru připadá jeden atom ytterbia na 200 miliard atomů vodíku.

V přírodě se ytterbium vyskytuje pouze ve sloučeninách. Neexistují však ani minerály, v nichž by se některé lanthanoidy (prvky vzácných zemin) vyskytovaly samostatně, ale vždy se jedná o minerály směsné, které obsahují prakticky všechny prvky této skupiny. Mezi nejznámější patří monazity (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4 a xenotim, chemicky fosforečnany lanthanoidů, dále bastnäsity (Ce, La, Y)CO3F – směsné flourouhličitany prvků vzácných zemin a např. minerál euxenit (Y, Ca, Ce, U (poloostrov Kola v Rusku).

Při průmyslové výrobě prvků vzácných zemin se jejich rudy nejprve louží směsí kyseliny sírové a chlorovodíkové a ze vzniklého roztoku solí se přídavkem hydroxidu sodného vysráží hydroxidy.

Separace jednotlivých prvků se provádí řadou různých postupů – kapalinovou extrakcí, za použití ionexových kolon nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí.

Příprava čistého kovu se obvykle provádí elektrochemicky z taveniny směsi chloridů ytterbia, vápníku a sodíku. Elementární ytterbium se vylučuje na grafitové katodě, na kladné elektrodě (anodě) dochází k uvolňování elementárního plynného chloru.

Kvůli svému velmi řídkému výskytu a vysoké výrobní ceně čistého kovu nemají v současné době kovové ytterbium ani jeho sloučeniny žádné významné komerční využití. Potenciálním oborem využití jsou výroba laserů a metalurgie při zušlechťování speciálních druhů ocelí.

Odkazy

Reference

  1. Standard Atomic Weight of Ytterbium Revised. S. 26. Chemistry International [online]. Září 2015. Svazek 37, čís. 5–6, s. 26. Dostupné online. ISSN 1365-2192. DOI:10.1515/ci-2015-0512. (anglicky) 
  2. a b Ytterbium. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky) 

Literatura

  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie II. 1. díl, 1. vydání 1961
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Ytterbium spectrum visible.png
Autor: McZusatz (talk), Licence: CC0
Ytterbium spectrum; 400 nm - 700 nm
GHS-pictogram-flamme.svg
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for flammable substances
Ytterbium-3.jpg
Autor: Jurii, Licence: CC BY 1.0
Ytterbium, 0.5 x 1 cm.