Иттербий
[Xe] 4f¹⁴ 6s² · 2 · 8 · 18 · 32 · 8 · 2
Лантаноид, на атомах которого построены самые точные часы в истории. Оптические решёточные часы на иттербии уходят на секунду за время, превышающее возраст Вселенной.
3D-модель
Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.
Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб
Атомные свойства
- Атомный номер
- 70
- Атомная масса
- 173.045 а.е.м.
- Электронная конфигурация
- [Xe] 4f¹⁴ 6s²
- Электроны по оболочкам
- 2 · 8 · 18 · 32 · 8 · 2
- Блок
- f-блок
- Группа
- нет данных
- Период
- 6
- Электроотрицательность (Полинг)
- 1.1
- Электроотрицательность (Аллен)
- 1.06
- Атомный радиус
- 242 pm
- Ковалентный радиус
- 187 pm
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 242 pm
- 1-я энергия ионизации
- 603.4 kJ/mol
- 2-я энергия ионизации
- 1 174.8 kJ/mol
- 3-я энергия ионизации
- 2 417 kJ/mol
- 4-я энергия ионизации
- 4 203 kJ/mol
- Сродство к электрону
- 50 kJ/mol
- Характерные степени окисления
- +3
- Степени окисления
- +1, +2, +3
Физические свойства
- Состояние при 25 °C
- твёрдое
- Плотность
- 6.9 g/cm³
- Температура плавления
- 1 097 K · 823.9 °C
- Температура кипения
- 1 469 K · 1 195.9 °C
- Скорость звука
- 1 590 m/s
Тепловые свойства
- Теплота плавления
- 7.66 kJ/mol
- Теплота испарения
- 129 kJ/mol
- Удельная теплоёмкость
- 0.155 J/(g·K)
- Теплопроводность
- 38.5 W/(m·K)
Механические свойства
- Модуль Юнга
- 23.9 GPa
- Модуль сдвига
- 9.9 GPa
- Модуль объёмного сжатия
- 30.5 GPa
- Коэффициент Пуассона
- 0.21
- Твёрдость по Моосу
- нет данных
- Твёрдость по Бринеллю
- 343 MPa
Электрические и магнитные свойства
- Удельное сопротивление
- 250 nΩ·m
- Магнитный тип
- парамагнетик
- Точка Кюри
- нет данных
- Точка Нееля
- нет данных
- Температура сверхпроводимости
- нет данных
Кристаллическая структура
- Кристаллическая решётка
- гранецентрированная кубическая (ГЦК)
- Параметры решётки
- a = 548.47 pm
Распространённость
- В земной коре
- 3.2 mg/kg
- В океане
- 8.2·10⁻⁷ mg/L
- Во Вселенной
- 0.2 mg/kg
- В теле человека
- 0 mg/kg
Изотопы
| Изотоп | Распространённость | Период полураспада | Тип распада |
|---|---|---|---|
| 168Yb | 0.123 % | стабилен | — |
| 170Yb | 2.982 % | стабилен | — |
| 171Yb | 14.09 % | стабилен | — |
| 172Yb | 21.68 % | стабилен | — |
| 173Yb | 16.103 % | стабилен | — |
| 174Yb | 32.026 % | стабилен | — |
| 176Yb | 12.996 % | стабилен | — |
Семь стабильных изотопов. Иттербий-169 применяют как источник гамма-излучения в брахитерапии.
Открытие
- Год открытия
- 1878
- Кто открыл
- Жан Шарль Мариньяк
- Где
- Швейцария
- Происхождение названия
- по деревне Иттербю в Швеции
История
Мариньяк в 1878 году выделил новую «землю» из эрбия и назвал её в честь всё той же деревни Иттербю. Разделение на иттербий и лютеций произошло только в 1907 году.
Где встречается
3,2 мг/кг коры. Извлекается из монацита и ионно-адсорбционных глин.
Как получают
Разделением редкоземельных концентратов, затем восстановлением оксида лантаном в вакууме.
Роль в живой природе
Биологической роли нет.
Безопасность
Малотоксичен. Пыль металла раздражает глаза и кожу.
Применение
- Оптические атомные часы — рекордная точность измерения времени
- Иттербиевые волоконные лазеры для промышленной резки и сварки: КПД выше 30 %
- Датчики давления: сопротивление иттербия сильно зависит от механического напряжения
- Легирование нержавеющей стали для повышения прочности
Любопытные факты
- Оптические часы на иттербии — самый точный измерительный прибор, когда-либо созданный человеком.
- Иттербиевые волоконные лазеры вытеснили CO₂-лазеры в промышленной резке металла.
- Иттербий — четвёртый и последний элемент, названный в честь деревни Иттербю.
- Электропроводность иттербия при сжатии сначала растёт, а потом резко падает — редкая аномалия.