Periodensystem der Elemente: Los Alamos National Laboratory
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Monazit-(Ce)PO4 |
Ytterbium
| Atomzahl: | 70 | Atomradius: | 242 pm (Van der Waals) |
| Atomsymbol: | Yb | Schmelzpunkt: | 819 °C |
| Atommasse: | 173,0 | Siedepunkt: | 1196 °C |
| Elektronenkonfiguration: | 6s24f14 | Oxidationsstufen: | 3, 2 |
Geschichte
Benannt nach Ytterby, einem Dorf in Schweden. Marignac entdeckte 1878 eine neue Komponente, die er Ytterbia nannte, in der damals als Erbia bekannten Erde. Im Jahr 1907 trennte Urbain Ytterbia in zwei Bestandteile, die er Neoytterbia und Lutecia nannte. Die Elemente in diesen Erden sind heute als Ytterbium bzw. Lutetium bekannt. Diese Elemente sind identisch mit Aldebaranium und Cassiopeium, die unabhängig voneinander und etwa zur gleichen Zeit von Welsbach entdeckt wurden.
Quellen
Ytterbium kommt zusammen mit anderen Seltenen Erden in einer Reihe von seltenen Mineralien vor. Kommerziell wird es vor allem aus Monazitsand gewonnen, der etwa 0,03 % enthält. Die in den letzten Jahren entwickelten Techniken des Ionenaustauschs und der Lösungsmittelextraktion haben die Trennung der Seltenen Erden voneinander stark vereinfacht.
Produktion
Das Element wurde erstmals 1937 von Klemm und Bonner durch Reduktion von Ytterbiumtrichlorid mit Kalium hergestellt. Ihr Metall wurde jedoch mit KCl gemischt. Daane, Dennison und Spedding stellten 1953 ein viel reineres Ytterbium her, aus dem die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Elements bestimmt werden konnten.
Eigenschaften
Ytterbium hat einen hellen silbrigen Glanz, ist weich, formbar und ziemlich dehnbar. Obwohl das Element recht stabil ist, sollte es in geschlossenen Behältern aufbewahrt werden, um es vor Luft und Feuchtigkeit zu schützen. Ytterbium wird von verdünnten und konzentrierten Mineralsäuren leicht angegriffen und aufgelöst und reagiert langsam mit Wasser. Ytterbium hat drei allotrope Formen mit Umwandlungspunkten bei -13°C und 795°C: Die Beta-Form ist bei Raumtemperatur eine kubisch flächenzentrierte Modifikation, während die Hochtemperatur-Gamma-Form eine kubisch raumzentrierte Form ist. Kürzlich wurde eine weitere kubisch-raumzentrierte Phase entdeckt, die bei hohen Drücken und Raumtemperaturen stabil ist. Die Beta-Form hat normalerweise eine metallähnliche Leitfähigkeit, wird aber zu einem Halbleiter, wenn der Druck um 16.000 atm erhöht wird. Der elektrische Widerstand verzehnfacht sich bei einem Druckanstieg auf 39.000 Atm und sinkt bei einem Druck von 40.000 Atm auf etwa 10 % des Standard-Widerstands bei Temperatur und Druck. Natürliches Ytterbium ist ein Gemisch aus sieben stabilen Isotopen. Sieben weitere instabile Isotope sind bekannt.