Ytterbium

Het wordt gevonden op het Eiland der Elementen, dat zo wordt genoemd, omdat er zeven chemische verbindingen op het land zijn gevonden, waaronder Ytterbium. Dit zachte metaal slijt weg in de aanwezigheid van water of lucht en is vergelijkbaar met de Strontium- en Calcium-serie. Ontdek hieronder wat het is, de oorsprong ervan, de waarde van de eigenschappen waaruit het bestaat, en nog veel meer.

Wat is Ytterbium?

Het is een metaalelement dat in zijn natuurlijke staat bestaat uit een combinatie van 7 stabiele isotopen die in de natuur voorkomen. Dit lijkt zilverkleurig, is zacht, taai en komt overeen met de categorie lanthaniden.

Ytterbium-symbool

Yb Ytterbium is vernoemd naar de Zweedse stad Ytterby. Omdat het in Zweden was dat de beroemde chemicus Jean de Marignac dit metalloïde ontdekte. Later werd echter onthuld dat de geanalyseerde monsters in plaats van één metaal twee verbindingen bevatten. Om het pure element te verkrijgen werd dus ongeveer 70 jaar later een nieuw preparaat ontworpen.

Kenmerken van ytterbium

Het metalloïde heeft 3 allotropen genaamd alfa, gamma en bèta. Dit laatste bestaat bij kamertemperatuur, maar wordt bij blootstelling aan intense hitte een halfgeleider. De andere aspecten waaruit het bestaat zijn:

  • Conditie: Het is een zachte en kneedbare vaste stof.
  • Kleur: grijs en zilver, omdat het ondoorzichtige en glanzende delen heeft.  
  • Oplosbaarheid: De tweewaardige zouten die het genereert zijn oplosbaar in water. Op dezelfde manier lost het meest voorkomende oxide, Yb 2 O 3 , heel gemakkelijk op met minerale zuren.
  • Toxiciteit: De verbindingen ervan gaan uit van een laag tot matig toxisch niveau. Daarom wordt het met de grootste zorg behandeld en opgeslagen.
  • Reactiviteit: Reageert geleidelijk met water en oxideert of corrodeert in aanwezigheid van lucht.
  • Radioactiviteit: Tot nu toe zijn slechts 7 stabiele en 27 radioactieve isotopen bekend.
  • Structuur: Kubisch gecentraliseerd op de vlakken.
  • Samenstelling: Het is samengesteld uit 70 elektronen en hetzelfde aantal protonen.

Chemische en fysische eigenschappen van Ytterbium

  1. Atoomnummer : 70
  2. Periode : 6
  3. Blok : F
  4. Groep : 3
  5. Dichtheid: 6965 kg/m³
  6. Kookpunt: 1467K
  7. Smeltpunt: 1097K
  8. Atoomstraal: 1,92 middag
  9. Gemiddelde straal: 175 uur
  10. Roest: Basis
  11. Elektronegativiteit: 1.1
  12. Oxidatietoestand: +2, +3
  13. Elektronische configuratie: [Xe] 4f 14 6s 2
  14. Atoommassa (g/mol): 173,04 u
  15. Eerste ionisatiepotentiaal eV: 6,24
  16. Soortelijke warmte: 146,30 J/kgº K
  17. Elektronen per laag: 2, 8, 18, 32, 8, 2
  18. Thermische geleidbaarheid: 34,90 J/m sºC
  19. Elektrische geleidbaarheid: 35,7 (mOhm.cm)-1
  20. Covalente straal (Å): 13.74 uur

Oorsprong van Ytterbium

De ontdekking van ytterbium was het resultaat van een decennialange samenwerking. De eerste verantwoordelijke is Carl Gustaf Mosander, die het bestaan van het element Erbium onthulde. Het was dan ook op basis van deze ontdekking dat Jean de Marignac besloot dit metaal uit Zweden te onderzoeken, omdat hij dacht iets anders te kunnen vinden.

In feite verkreeg hij twee oxiden en één daarvan noemde hij Ytterbium, in 1878 ter ere van de plaats genaamd Ytterby, in Zweden. Het duurde echter tot 1953 voordat Spedding en Daane Dennison een proces implementeerden om het pure element in zijn geheel te verkrijgen.

Waar wordt ytterbium voor gebruikt?

Het gebruik van ytterbium in relatie tot de commerciële wereld en menselijke activiteiten is beperkt. Wanneer echter bepaalde legeringen en mengsels met andere verbindingen worden gemaakt, kunnen de volgende toepassingen of toepassingen optreden:

  • Wanneer gelegeerd kunnen ytterbiumcomponenten de sterkte van staal vergroten en andere mechanische eigenschappen ervan verfijnen.
  • Ytterbiumfluoride wordt in de tandheelkunde gebruikt, hetzij voor tandvullingen, hetzij als contrastproduct voor röntgenfoto’s, omdat het de visualisatie van de geproduceerde beelden optimaliseert.
  • Ytterbiumchloride wordt gebruikt als katalysator voor 2 chemische reacties die nieuwe koolstof-koolstofbindingen genereren. En dit zijn de Aldol-reactie en de Diels-Alder-reactie.
  • Een van de isotopen werd gebruikt als stralingsbron voor een röntgenapparaat toen er geen elektriciteit beschikbaar was.

Waar wordt ytterbium gevonden en hoe wordt het verkregen?

We verkrijgen 0,03% monaziet, minerale component. Op dezelfde manier kan het worden verkregen uit andere klassen zeldzame aardmetalen, zoals Xenotime of Gadoliniet en soms uit Euxeniet. Bovendien worden zeven van zijn isotopen verspreid in het milieu aangetroffen; de meest voorkomende is bijvoorbeeld Yb-174. Wat de verkrijgingsprocedures betreft, wordt gebruik gemaakt van de oplosmiddelextractietechniek en het bekende ionenuitwisselingsproces.

Dankzij de medewerking van scheikundigen als Marignac, Dennison en Spedding kunnen we nu eindelijk kennis maken met ytterbium, een element uit Zweden. Ondanks de matige toxiciteit ervan is het gebruik ervan op tandheelkundig gebied mogelijk geweest. Evenzo is het nuttig voor het verbeteren van de eigenschappen van staal of als reactiekatalysator.