Ytterbium

On le trouve sur l’Île des Éléments, surnommée ainsi, puisque 7 composés chimiques ont été retrouvés sur ses terres, dont l’Ytterbium. Ce métal mou s’use en présence d’eau ou d’air et est similaire aux séries Strontium et Calcium. Ci-dessous, découvrez ce que c’est, son origine, la valeur des propriétés qui le composent, et bien plus encore.

Qu’est-ce que l’Ytterbium ?

C’est un élément métallique qui à l’état naturel est constitué d’une combinaison de 7 isotopes stables disponibles dans la nature. Celui-ci se voit de couleur argent, il est doux, ductile et correspond à la catégorie des lanthanides.

Symbole de l’ytterbium

Yb Ytterbium doit son nom à la ville suédoise appelée Ytterby. Car c’est en Suède que le célèbre chimiste Jean de Marignac a découvert ce métalloïde. Cependant, plus tard, il a été révélé qu’au lieu d’un métal, les échantillons analysés contenaient deux composés. Ainsi, afin d’obtenir l’élément pur, une nouvelle préparation fut conçue environ 70 ans plus tard.

Caractéristiques de l’ytterbium

Le métalloïde possède 3 allotropes appelés alpha, gamma et bêta. Ce dernier existe à température ambiante, mais lorsqu’il est soumis à une chaleur intense, il devient un semi-conducteur. Les autres aspects qui le composent sont :

  • Etat : C’est un solide mou et malléable.
  • Couleur : Gris et argent, car il présente des zones opaques et d’autres brillantes.  
  • Solubilité : Les sels divalents qu’il génère sont solubles dans l’eau. De même, son oxyde le plus courant, Yb 2 O 3 , se dissout très facilement avec les acides minéraux.
  • Toxicité : Ses composés supposent un niveau toxique faible à modéré. C’est pour cette raison qu’il est manipulé et stocké avec le plus grand soin.
  • Réactivité : Réagit progressivement avec l’eau et s’oxyde ou se corrode en présence d’air.
  • Radioactivité : Jusqu’à présent, seuls 7 isotopes stables et 27 radioactifs sont connus.
  • Structure : Cubique centralisé sur les faces.
  • Composition : Elle est composée de 70 électrons et du même nombre de protons.

Propriétés chimiques et physiques de l’Ytterbium

  1. Numéro atomique : 70
  2. Période : 6
  3. Bloc : F
  4. Groupe : 3
  5. Densité : 6965 kg/m³
  6. Point d’ébullition : 1467K
  7. Point de fusion : 1097K
  8. Rayon atomique : 1,92 après midi
  9. Rayon moyen : 175h
  10. Rouille : Basique
  11. Électronégativité : 1,1
  12. État d’oxydation : +2, +3
  13. Configuration électronique : [Xe] 4f 14 6s 2
  14. Masse atomique (g/mol) : 173,04 u
  15. Premier potentiel d’ionisation eV : 6,24
  16. Chaleur spécifique : 146,30 J/kgº K
  17. Électrons par couche : 2, 8, 18, 32, 8, 2
  18. Conductivité thermique : 34,90 J/m sº C
  19. Conductivité électrique : 35,7 (mOhm.cm)-1
  20. Rayon covalent (Å) : 1,74 pm

Origine de l’Ytterbium

La découverte de l’ytterbium est le fruit d’un effort collaboratif qui a duré des décennies. Le premier responsable est Carl Gustaf Mosander, qui a révélé l’existence de l’élément Erbium. C’est donc sur la base de cette découverte que Jean de Marignac a décidé d’enquêter sur ce métal venu de Suède, car il pensait pouvoir trouver autre chose.

En effet, il obtint 2 oxydes et l’un d’entre eux qu’il nomma Ytterbium, en 1878 en l’honneur du lieu-dit Ytterby, en Suède. Cependant, ce n’est qu’en 1953 que Spedding et Daane Dennison ont mis en œuvre un procédé permettant d’obtenir l’élément pur dans son intégralité.

A quoi sert l’ytterbium ?

Les utilisations de l’ytterbium en relation avec le monde commercial et les activités humaines sont limitées. Cependant, lorsque certains alliages et mélanges avec d’autres composés sont fabriqués, les applications ou utilités suivantes peuvent se produire :

  • Lorsqu’ils sont alliés, les composants de l’ytterbium peuvent augmenter la résistance de l’acier et affiner d’autres de ses propriétés mécaniques.
  • Le Fluorure d’Ytterbium est utilisé en dentisterie, soit pour l’obturation dentaire, soit comme produit de contraste pour les radiographies, car il optimise la visualisation des images produites.
  • Le chlorure d’ytterbium est utilisé comme catalyseur de 2 réactions chimiques qui génèrent de nouvelles liaisons Carbone-Carbone. Et ce sont la réaction d’Aldol et la réaction de Diels-Alder.
  • L’un de ses isotopes était utilisé comme source de rayonnement pour un appareil à rayons X lorsque l’énergie électrique n’était pas disponible.

Où trouve-t-on l’ytterbium et comment l’obtient-on ?

On obtient 0,03% de monazite, composant minéral. De la même manière, il peut être obtenu à partir d’autres classes de terres rares, comme le Xénotime ou la Gadolinite et parfois à partir de l’Euxénite. De plus, 7 de ses isotopes se trouvent dispersés dans l’environnement, par exemple celui que l’on trouve en plus grande quantité est le Yb-174. Concernant les procédures d’obtention, la technique d’extraction par solvant et le procédé bien connu d’échange d’ions sont utilisés.

Enfin, grâce à la collaboration de chimistes comme Marignac, Dennison et Spedding, on peut désormais connaître l’ytterbium, un élément venu de Suède. Malgré sa toxicité modérée, son utilisation a été possible dans le domaine dentaire. De même, il est utile pour améliorer les propriétés de l’acier ou comme catalyseur de réaction.