Ytterbium
| český název | Ytterbium |
| latinský název | Ytterbium |
| anglický název | Ytterbium |
| chemická značka | Yb |
| protonové číslo | 70 |
| relativní atomová hmotnost | 173,04 |
| perioda | 6 |
| skupina | III.B |
| zařazení | lanthanoidy |
| rok objevu | 1878 |
| objevitel | Marignac |
| teplota tání [°C] | 819 |
| teplota varu [°C] | 1196 |
| hustota [g cm-3] | 6,98 |
| hustota při teplotě tání [g cm-3] | 6,21 |
| elektronegativita | 1,25 |
| oxidační stavy | II, III |
| elektronová konfigurace | [Xe]4f14 6s2 |
| atomový poloměr [pm] | 222 |
| specifické teplo [J g-1K-1] | 0,15 |
| slučovací teplo [kJ mol-1] | 7,66 |
| tepelná vodivost [W m-1 K-1] | 39 |
| elektrická vodivost [S m-1] | 3,6.106 |
| 1. ionizační potenciál [eV] | 6,2542 |
| 2. ionizační potenciál [eV] | 12,188 |
| 3. ionizační potenciál [eV] | 25,03 |
| tvrdost podle Mohse | - |
| tvrdost podle Vickerse [MPa] | 206 |
| tvrdost podle Brinella [MPa] | 343 |
| modul pružnosti ve smyku [GPa] | 9,9 |
| modul pružnosti v tahu [GPa] | 24 |
| skupenství za norm. podmínek | s |
Chemické vlastnosti a reakce ytterbia
Chemický prvek ytterbiumje stříbřitě bílý, měkký kov. Jsou známy dvě alotropické modifikace ytterbia, hexagonální α-Yb přechází při teplotě 792°C na kubické β-Yb.
Ytterbium je chemicky méně reaktivní než předešlé prvky ze skupiny lanthanoidů. Na suchém vzduchu je ytterbium stálé, zapáleno shoří na bílý oxid ytterbitý Yb2O3. S horkou vodou reaguje jen pomalu za vzniku vodíku, ale snadno se rozpouští v běžných kyselinách:
2Yb + 6H2O → 2Yb(OH)3 + 3H2
2Yb + 6HCl → 2YbCl3 + 3H2
Yb + 6HNO3 → Yb(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Ve sloučeninách se ytterbium vyskytuje nejčastěji v oxidačním stupni III, sloučeniny dvoumocného ytterbia se snadno oxidují a jsou nestálé, jejich chování se podobá chování sloučenin kovů alkalických zemin. Sloučeniny trojmocného ytterbia se svými chemickými vlastnostmi podobají sloučeninám hliníku. Vodné roztoky solí dvoumocného ytterbia jsou zelené, trojmocného bezbarvé.
Výskyt ytterbia v přírodě
V přírodě se ytterbium vyskytuje pouze velmi vzácně ve formě sloučenin společně s ostatními lanthanoidy. Mezi samostatné minerály ytterbia patří např. fosfát xenotim-(Yb) YbPO4, sorosilikát keivit-(Yb) (Yb,Y)2Si2O7 nebo nesosilikát hinganit-(Yb) (Yb,Y)2([])Be2Si2O8(OH)2. V zemské kůře je obsaženo průměrně 3,1 ppm ytterbia. Přírodní ytterbium je směsí sedmi stabilních izotopů, jadernými reakcemi bylo připraveno dalších 7 radioaktivních izotopů ytterbia.
Výroba a využití ytterbia
Výroba ytterbia se provádí podobně jako výroba ostatních lantahanoidů loužením lanthanoidových rud směsí minerálních kyselin s následnou složitou separací.
Výroba kovového ytterbia se provádí tavnou elektrolýzou chloridu ytterbitého YbCl3 nebo termickou redukcí fluoridu YbF3 nebo oxidu Yb2O3 kovovým draslíkem, vápníkem nebo lanthanem:
YbF3 + 3K → Yb + 3KF
Yb2O3 + 3Ca → 2Yb + 3CaO
Yb2O3 + 2La → 2Yb + La2O3
V omezené míře se ytterbium využívá v metalurgii pro ovlivnění mikrokrystalické struktury speciálních druhů ocelí. Významnější praktické využití kovové ytterbium nemá.
Oxid ytterbitý Yb2O3 slouží k výrobě bílých smaltů a glazur. Chlorid ytterbnatý YbCl2 se občas používá v laboratorní praxi jeko velmi silné redukční činidlo. Chlorid ytterbitý YbCl3 se využívá jako katalyzátor alkylací. Síran ytterbitý Yb2(SO4)3 se používá v laboratorní praxi jako zdroj ytterbitých iontů.
Zdroje
- GSCHNEIDNER, Karl; BÜNZLI, Jean-Claude; PECHARSKY, Vitalij. Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Vol. 39. Amsterdam: North Hollands. 2009. ISBN 978-0-444-53221-3.