70 Yb 
 
173,04
Таблица
<<=   ^   =>>
v
 

Оксид иттербия(III)

Поделиться в

№70 Иттербий

История открытия:

В 1787 году в окрестностях шведского городка Иттербю был найден необычно тяжелый минерал, который содержал в себе неизвестные науке химические элементы. Более чем столетнее исследование этого и аналогичных минералов привело к многочисленным открытиям. Так В 1878 г. Мариньяк выделил индивидуальную землю (оксид элемента), которую спектроскопически подтвердил Лекок де Буабодран. Ее назвали иттербия, а соответствующий элемент иттербием. И хотя впоследствии и этот оксид оказался смесью оксидов нескольких элементов, но 1878 год признан годом открытия иттербия.
Металлический иттербий был получен спустя 50 лет.

Нахождение в природе, получение:

Кларк иттербия в земной коре (по Тэйлору) 0,33 г/т, содержание в воде океанов 2*10-6. Иттербий входит в состав таких минералов, как ксенотим, бастнезит, монацит, эвксенит, лопарит, причем на иттербий часто приходится максимум РЗЭ.
При извлечении лантаноидов из природного сырья и их разделении иттербий концентрируется вместе с другими тяжёлыми лантаноидами. Основные методы получения иттербия — это восстановление оксида иттербия (III) в вакууме углеродом или лантаном, а также электролизом расплава хлорида YbF3.

Физические свойства:

Природный иттербий состоит из семи стабильных изотопов, с массовыми числами от 168 до 176. Иттербий - металл светло-серого цвета. Существует в двух кристаллических модификациях, с кубической решёткой типа меди и с кубической объёмноцентрированной решёткой (c температурой перехода 792°C). Температура плавления 824°C, температура кипения 1193°C, плотность 6,97 г/см3.

Химические свойства:

На воздухе компактный иттербий окисляется медленно, при нагревании во влажном воздухе несколько быстрее, смесь оксида и карбоната. При нагревании взаимодействует также с галогенами, халькогенами, азотом и водородом, образуя соединения Yb(III). Взаимодействует при комнатной температуре с кислотами.
Соединения Yb(III) в основном имеют белую окраску. В присутствии восстановителей (амальгама щелочного металла, Mg в среде соляной к-ты), а также при электролизе Yb3+ переходит в Yb2+, но соединения Yb(II) в водных средах быстро окисляются.

Важнейшие соединения:

Сесквиоксид Yb2О3, вещество белого цвета, получают разложением Yb(NO3)3, Yb2(SO4)3, Yb2(C2O4)3, или других солей на воздухе обычно при 800-1000 °С. Обладает основными свойствами.
Гидроксид иттербия Yb(OH)3 не растворяется в воде, получается по обменной реакции между NaOH и водными растворами солей иттербия (III). По свойствам основание средней силы.
Трифторид иттербия YbF3, плохо растворим получают взаимодействием Yb2О3 с HF-газом при 500 °С, термическим разложением фтораммониевых солей, напр. (NH4)3YbF6, при 400-500°С в атмосфере аргона или азота; применяют для получения чистого металлического иттербия металлотермическим способом, в качестве компонента твердых электролитов.
Трихлорид иттербия YbCl3 (бесцветный) сильно гигроскопичен; получают взаимодействием смеси Сl2 и ССl4 с оксидом или оксалатом иттербия выше 200°С, хлорированием иттербия и др.; применяют для получения металлоорганических соединений иттербия и металлического иттербия металлотермически или электрохимически.
Трибромид иттербия YbBr3 (tпл 950°C) и трийодид YbI3 (tпл 1015°C) - весьма гигроскопичные, хорошо растворяются в воде, кристаллизуются из растворов в виде окта- и нонагидратов соответственно.
Сульфат иттербия(III) Yb2(SO4)3 - бесцветные кристаллы, растворимые в воде, со слабым гидролизом по катиону, образует кристаллогидрат состава Yb2(SO4)3•8H2O.
Сульфат иттербия(II) YbSO4 - желто-зеленые кристаллы, нерастворимые в воде, получают взаимодействием раствора сульфата иттербия(III) с амальгамой натрия: Yb2(SO4)3+2Na = 2YbSO4 + Na2SO4
Растворяется в кислотах с выделением водорода: 2YbSO4 + H2SO4 = Yb2(SO4)3 + H2
Карбонат иттербия Yb2(CO3)3 - бесцветное малорастворимое вещество. Интересен способ его получения:
пропусканием углекислого газа (под давлением 15-20 атм) через раствор хлорида иттербия и анилина: 2YbCl3 + 3CO2 + 6C6H5NH2 + 3H2O => Yb2(CO3)3 + 6C6H5NH2*HCl

Применение:

В виде оксида иттербий используются для производства мощных волоконных лазеров. Монокристаллический сплав фторид бария — фторид иттербия, легированный ионами гольмия, применяется как мощный и технологичный лазерный материал. Иттербий используют также для получения магнитных сплавов.
Биологической роли не играет, малотоксичен.


Источники:
1. Открытие элементов и происхождение их названий. Иттербий
2. Иттербий // Википедия. Дата обновления: 17.03.2018. URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=35084085 (дата обращения: 30.04.2018).
.
КонТрен – Химия для школьников, студентов, учителей ...
подготовка к экзаменам и олимпиадам