Ytterbium


Ytterbium
Eigenschaften
   
[Xe] 4f14 6s2
70
Yb
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Ytterbium, Yb, 70
Serie Lanthanoide
Gruppe, Periode, Block La, 6, f
Aussehen silbrig weiß
CAS-Nummer 7440-64-4
Massenanteil an der Erdhülle 2,5 ppm[1]
Atomar [2]
Atommasse 173,04 u
Atomradius (berechnet) 175 (222) pm
Kovalenter Radius 187 pm
Elektronenkonfiguration [Xe] 4f14 6s2
1. Ionisierungsenergie 603,4 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1174,8 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 2417 kJ/mol
Physikalisch [2]
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur Kubisch-flächenzentriert
Dichte 6,973 g/cm3 (25 °C)[3]
Magnetismus paramagnetisch (χm = 3,4 · 10−5)[4]
Schmelzpunkt 1097 K (824 °C)
Siedepunkt 1469 K (1196 °C)
Molares Volumen 24,84 · 10−6 m3/mol
Verdampfungswärme 160 kJ/mol
Schmelzwärme 7,7 kJ/mol
Schallgeschwindigkeit 1590 m/s bei 293,15 K
Elektrische Leitfähigkeit 4,0 · 106 A/(V · m)
Wärmeleitfähigkeit 39 W/(m · K)
Chemisch [2]
Oxidationszustände 2, 3
Normalpotential −2,22 V
(Yb3+ + 3 e → Yb)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE (MeV) ZP
168Yb

0,13 %

Stabil
169Yb

{syn.}

32,026 d ε 0,909 169Tm
170Yb

3,05 %

Stabil
171Yb

14,3 %

Stabil
172Yb

21,9 %

Stabil
173Yb

16,12 %

Stabil
174Yb

31,8 %

Stabil
175Yb

{syn.}

4,185 d β 0,470 175Lu
176Yb

12,7 %

Stabil
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [5]

Pulver

02 – Leicht-/Hochentzündlich 07 – Achtung

Gefahr

H- und P-Sätze H: 228-302-312-315-319-332-335
EUH: keine EUH-Sätze
P: 210-​261-​280-​305+351+338 [5]
Gefahrstoffkennzeichnung [5]

Pulver

Leichtentzündlich Gesundheitsschädlich
Leicht-
entzündlich
Gesundheits-
schädlich
(F) (Xn)
R- und S-Sätze R: 11-20/21/22
S: 16-33-36
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Ytterbium [ʏˈtɛrbiʊm] ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Yb und der Ordnungszahl 70. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Lanthanoide und zählt damit auch zu den Metallen der seltenen Erden. Ytterbium ist nach dem ersten Fundort, der Grube Ytterby bei Stockholm, benannt, wie auch Yttrium, Terbium und Erbium.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Ytterbium (abgeleitet von Ytterby, einer Grube auf einer Schäreninsel nördlich von Stockholm, das auch für die Namen der Elemente Yttrium, Terbium und Erbium Pate stand) wurde 1878 von dem schweizerischen Chemiker Jean Charles Galissard de Marignac entdeckt. Marignac fand in der als Erbia bekannten Erde einen neuen Bestandteil und nannte ihn Ytterbia. Er vermutete in der von ihm isolierten Verbindung ein neues Element, das er Ytterbium nannte. 1907 trennte der französische Chemiker Georges Urbain Marignacs Ytterbia in zwei Komponenten, Neoytterbia und Lutetia. Carl Auer von Welsbach arbeitete zur gleichen Zeit ebenfalls mit Ytterbia und nannte die beiden Komponenten Aldebaranium und Cassiopeium. Später verkürzte man die Elementbezeichnung Neoytterbium zu Ytterbium. Das reine Metall wurde 1937 von Klemm und Bonner durch die Reduktion von YbF3 mit Kalium dargestellt. Die Bestimmung der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Elements Ytterbium konnte erst 1953 nach Herstellung des reinen Metalls erfolgen.

Vorkommen

Natürlich kommt Ytterbium nur in Verbindungen vor. Ytterbiumhaltige Minerale geringer Konzentration sind:

  • Monazit (Ce,La,Th,Nd,Y)PO4 (Yb-Gehalt ~ 0,03 %)
  • Euxenit
  • Xenotim

Herstellung

Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Ytterbiumbegleiter wird das Oxid mit Lanthan zum metallischen Ytterbium reduziert. Anschließend wird das Ytterbium absublimiert.

Eigenschaften

Ytterbium

Physikalische Eigenschaften

Das silberweiß glänzende Metall ist sehr dehnbar und weich. Es bildet drei allotrope Modifikationen mit Umwandlungspunkten bei −13 °C und 795 °C. Bei Raumtemperatur bildet β-Ytterbium ein kubisch-flächenzentriertes Gitter aus, bei höheren Temperaturen ein kubisch-raumzentriertes Gitter. Bei einem Druck von 16.000 bar zeigt β-Yb Halbleitereigenschaften bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit.

Chemische Eigenschaften

In trockener Luft läuft Ytterbium grau an. Bei höheren Temperaturen verbrennt es zum Sesquioxid Yb2O3. Mit Wasser reagiert es langsam unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid. In Mineralsäuren löst es sich unter Bildung von Wasserstoff auf. In seinen Verbindungen liegt es meist in der Oxidationszahl +3 vor, die Yb3+-Kationen bilden in Wasser farblose Lösungen, Yb2+-Kationen grüne Lösungen.

Verwendung

Ytterbium kann zur Kornfeinung und zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von rostfreien Stählen verwendet werden. Das radioaktive Isotop 169Yb (Halbwertszeit 32 Tage) wird vereinzelt als γ-Strahlenquelle in der Nuklearmedizin benutzt.

Ytterbium-Cobalt-Eisen-Mangan-Legierungen sind für besonders hochwertige Dauermagnete geeignet.

Ytterbiumdotierte Kristalle (vornehmlich Yb:YAG) werden als Verstärkungsmaterial in Lasern verwendet.

Experimente, die einen sehr schmalbandigen atomaren Übergang zwischen einzelnen Energieniveaus im Ytterbium als Zeitnormal nutzen, sind Kandidaten für zukünftige Primäre Uhren.

Sicherheitshinweise

Ytterbium ist wenig giftig. Metallstäube sind feuer- und explosionsgefährlich.

Verbindungen

→ Kategorie: Ytterbiumverbindung

Oxide

  • Ytterbium(III)-oxid Yb2O3

Halogenide

Oxidationszahl F Cl Br I
+3 Ytterbium(III)-fluorid
YbF3
farblos
Ytterbium(III)-chlorid
YbCl3
farblos
Ytterbium(III)-bromid
YbBr3
farblos
Ytterbium(III)-iodid
YbI3
gelb
+2 Ytterbium(II)-fluorid
YbF2
grau
Ytterbium(II)-chlorid
YbCl2
grün
Ytterbium(II)-bromid
YbBr2
gelb
Ytterbium(II)-iodid
YbI2
gelb

Ytterbiumfluorid (YbF3) kann in hochwertigen Kunststofffüllungen und Inlay-Zementen von Zahnfüllungen enthalten sein. Es erzeugt auf Röntgenaufnahmen einen hohen Kontrast und baut durch ständige Fluoridfreisetzung einen Kariesschutz auf.

Ytterbium(II)-iodid (YbI2) wurde zusammen mit Samarium(II)-iodid (SmI2) als Reagenz für organische Synthesen eingeführt.

Chalkogenide

  • Ytterbium(III)-sulfid Yb2S3
  • Ytterbium(II)-selenid YbSe
  • Ytterbium(III)-selenid Yb2Se3
  • Ytterbiumtellurid YbTe

Einzelnachweise

  1. Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  2. Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Ytterbium) entnommen.
  3. N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1579.
  4. Weast, Robert C. (ed. in chief): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
  5. a b c Datenblatt Ytterbium bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 25. April 2011.

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Ytterbium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Commons: Ytterbium – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Ytterbium — Saltar a navegación, búsqueda Ytterbium Información personal Origen Tegucigalpa …   Wikipedia Español

  • Ytterbium — Thulium ← Ytterbium → Lutécium …   Wikipédia en Français

  • ytterbium — [ itɛrbjɔm ] n. m. • 1878; de Ytterby, n. d un village de Suède ♦ Chim. Corps simple (Yb; no at. 70; m. at. 173,04), métal blanc du groupe des lanthanides. ● ytterbium nom masculin (de Ytterby, nom propre) Métal blanc argent, brillant, du groupe… …   Encyclopédie Universelle

  • Ytterbium — Yt*ter bi*um, n. [NL., fr. Ytterby, in Sweden. See {Erbium}.] (Chem.) A rare element of the boron group, sometimes associated with yttrium or other related elements, as in euxenite and gadolinite. Symbol Yb; provisional atomic weight 173.2. Cf.… …   The Collaborative International Dictionary of English

  • ytterbium — [i tʉr′bē əm] n. [ModL, contr. < neoytterbium, so named (1907) by its discoverer, G. Urbain (see LUTETIUM) < ytterbia, ytterbium oxide, name coined (1878) by J. C. G. de Marignac, Swiss chemist who isolated it, after Ytterby: see ERBIUM] a… …   English World dictionary

  • Ytterbium — (Neoytterbium) Yb, Atomgew. 172, seltenes Element der Yttriumgruppe …   Lexikon der gesamten Technik

  • Ytterbium — Ytterbĭum (chem. Zeichen Yb), sehr seltenes metallisches Element vom Atomgewicht 173, kommt in den Yttriummineralien vor (s. Yttrium) …   Kleines Konversations-Lexikon

  • ytterbium — Symbol: Yb Atomic number: 70 Atomic weight: 173.04 Silvery metallic element of the lanthanoids. Seven natural isotopes and ten artificial isotopes are known. Used in certain steels. Discovered by J.D.G. Marignac in 1878 …   Elements of periodic system

  • ytterbium — metallic rare earth element, 1879, coined in Modern Latin by Swedish chemist Carl Gustaf Mosander (1797 1858) from Ytterby, name of a town in Sweden where mineral containing it was found …   Etymology dictionary

  • Ytterbium — Yb redirects here. For the unit of information, see Yottabit. thulium ← ytterbium → lutetium ↑ Yb ↓ No …   Wikipedia


Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.