Ytterbium
Inhoudsopgave
Wat is Ytterbium?
Ytterbium heeft atoomnummer 70 en symbool Yb. Het is een in de natuur voorkomend chemisch element dat sinds ongeveer 1840 bekend is.
Gegevens
| Symbool | Yb |
| Volledige naam | Ytterbium |
| Atoomnummer | 70 |
| Atoommassa (g.mol-1 ) | 173,04 |
| Groep | Lanthaniden |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,1 |
| Dichtheid (g.cm-3 bij 20 °C) | 7 |
| Smeltpunt (°C) | 822 |
| Kookpunt (°C) | 1196 |
| Vanderwaalstraal (nm) | — |
| Ionstraal (nm) | — |
| Isotopen | 29, waarvan 22 radioactief |
| Elektronenconfiguratie | [Xe]4f146s2 |
| Eerste ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) | 602,4 |
| Tweede ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) | 1172,3 |
| Derde Ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) | 2472,3 |
| Standaard Potentiaal (V) | -2,27 |
| Ontdekt door | Jean de Marignac in 1878 |
Bohr-Rutherford diagram
Isotopen
| Nummer | Naam | Symbool | Atoommassa (u) | Abundantie (%) |
|---|---|---|---|---|
| 70 | Ytterbium | 168 Yb | 167,933894 | 0,13 |
| 170 Yb | 169,934759 | 3,04 | ||
| 171 Yb | 170,936322 | 14,28 | ||
| 172 Yb | 171,936378 | 21,83 | ||
| 173 Yb | 172,938207 | 16,13 | ||
| 174 Yb | 173,938858 | 31,83 | ||
| 176 Yb | 175,942568 | 12,76 |
radioisotopen
| Nuclide | Isotopische massa (u) | Halfwaardetijd |
|---|---|---|
| 148Yb | 147,96742 | 250 ms |
| 149Yb | 148,96404 | 0,7 s |
| 150Yb | 149,95842 | 700 ms |
| 151Yb | 150,95540 | 1,6 s |
| 152Yb | 151,95029 | 3,04 s |
| 153Yb | 152,94948 | 4,2 s |
| 154Yb | 153,94639 | 0,409 s |
| 155Yb | 154,94578 | 1,793 s |
| 156Yb | 155,94281 | 26,1 s |
| 157Yb | 156,94262 | 38,6 s |
| 158Yb | 157,93986 | 1,49 min |
| 159Yb | 158,94005 | 1,67 min |
| 160Yb | 159,93755 | 4,8 min |
| 161Yb | 160,93790 | 4,2 min |
| 162Yb | 161,93576 | 18,87 min |
| 163Yb | 162,93633 | 11,05 min |
| 164Yb | 163,93448 | 75,8 min |
| 165Yb | 164,93528 | 9,9 min |
| 166Yb | 165,93388 | 56,7 uur |
| 167Yb | 166,93495 | 17,5 min |
| 169Yb | 168,93519 | 32,026 dagen |
| 175Yb | 174,94127 | 4,185 dagen |
| 177Yb | 176,94526 | 1,911 uur |
| 178Yb | 177,94664 | 74 min |
| 179Yb | 178,95017 | 8,0 min |
| 180Yb | 179,95233 | 2,4 min |
| 181Yb | 180,95615 | 1 min |
Eigenschappen
Het element heeft een atoommassa van 173. Ytterbium heeft een smeltpunt van 809 °C en een kookpunt van 1196 °C. Het element heeft een dichtheid van 6,9 gram * cm-3 . Bij kamertemperatuur is ytterbium een vaste stof.
Ytterbium is een metaal. Het is buigzaam en kneedbaar en zacht element met een zilverachtige kleur. Het oxideert bij blootstelling aan de lucht en het reageert met minerale zuren. Het behoort tot de zeldzame aardmetalen en het is een lanthanide. Verbindingen met ytterbium zijn redelijk zeldzaam en omvatten o.a. haliden en oxides. Het is een relatief stabiel element maar ytterbium wordt wel in afgesloten containers bewaard om blootstelling aan vocht en lucht te voorkomen.
Ontdekking
Het gadoniliet erts dan in de mijnen en steengroeven rond het dorp Ytterby werd gewonnen moest in zijn basiselementen worden gescheiden. In 1843 lukte het de Zweedse chemicus Carl Gustaf Mosander. Hij scheidde het erts in drie basis elementen die hij erbia, terbia en yttria noemde. De namen erbia en terbia lijken op elkaar en dat geldt ook voor hun chemische en fysische eigenschappen. Mosander moest de namen van twee elementen omdraaien omdat de wetenschappelijke gemeenschap nogal verward was door de overeenkomsten. Die omkering vond plaats in 1877. Ongeveer 10 jaar later deed de Zwitserse chemicus Jean de Marignac enkele proeven en hij realiseerde zich dat het element dat Mosander erbia had genoemd bestond uit twee andere elementen. Het lukte hem om de twee te scheiden. Eentje noemde hij ytterbia en het andere hield de naam erbia. Jean de Marignac kreeg ook de officiële erkenning van de ontdekking van ytterbium.
Extractiemethodes en applicaties
Tegenwoordig wordt ytterbium voornamelijk gewonnen uit zeldzame aardmineralen en dan voornamelijk uit monzonietzand. Winning gebeurt voornamelijk met behulp van ionenuitwisseling. Bij de productie wordt kalium gebruikt want dat reageert met ytterbiumtrichloride. Jaarlijks wordt er ongeveer 50 ton ytterbium geproduceerd. Ytterbium wordt voornamelijk gewonnen in Australië, Sri Lanka, India, Brazilië, China en de Verenigde Staten.
Ytterbium wordt slechts voor enkele toepassingen gebruikt. Het verbetert de mechanische eigenschappen van enkele staalsoorten. Ook wordt ytterbium soms als een doping agent gebruikt in glasvezels waar het zorgt voor de versterking van signalen die door die glasvezels gaan. Draagbare röntgenapparaten maken ook gebruik van bepaalde isotopen van ytterbium.
Biologie, gezondheidseffecten en toxiciteit
Ytterbium heeft voor zover bekend geen biologische rol. Ytterbium kan echter wel huid- en oogirritatie veroorzaken. De verbindingen met ytterbium zijn erg giftig en moeten in afgesloten containers worden bewaard. Ytterbiumstof is explosief en kan brand veroorzaken.
Spectra
Absorptiespectrum
Emissiespectrum
