Iterbi

Iterbi
70Yb
Tuli ← Iterbi → Luteci - ↑ Yb ↓ No Taula periòdica
Aparença
Blanc platejat
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	Iterbi, Yb, 70
Categoria d'elements	Lantànids
Grup, període, bloc	n/d, 6, f
Pes atòmic estàndard	173,054(5)
Configuració electrònica	[Xe] 4f14 6s2 2, 8, 18, 32, 8, 2
Propietats físiques
Fase	Sòlid
Densitat (prop de la t. a.)	6,90 g·cm−3
Densitat del líquid en el p. f.	6,21 g·cm−3
Punt de fusió	1.097 K, 824 °C
Punt d'ebullició	1.469 K, 1.196 °C
Entalpia de fusió	7,66 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització	159 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar	26,74 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k a T (K) 736 813 910 1.047 (1.266) (1.465)
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	3, 2, 1 (òxid basic)
Electronegativitat	? 1,1 (escala de Pauling)
Energies d'ionització	1a: 603,4 kJ·mol−1
	2a: 1.174,8 kJ·mol−1
	3a: 2.417 kJ·mol−1
Radi atòmic	176 pm
Radi covalent	187±8 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Cúbica centrada en la cara
Ordenació magnètica	Paramagnètic
Resistivitat elèctrica	(t. a.) (β, poli) 0,250 µΩ·m
Conductivitat tèrmica	38,5 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica	(t. a.) (β, poli) 26,3 µm/(m·K)
Velocitat del so (barra prima)	(20 °C) 1.590 m·s−1
Mòdul d'elasticitat	(forma β) 23,9 GPa
Mòdul de cisallament	(forma β) 9,9 GPa
Mòdul de compressibilitat	(forma β) 30,5 GPa
Coeficient de Poisson	(forma β) 0,207
Duresa de Vickers	206 MPa
Duresa de Brinell	343 MPa
Nombre CAS	7440-64-4
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops de l'iterbi
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD 166Yb sin 56,7 h ε 0,304 166Tm 168Yb 0,13% >1,3×1014 a α 1,9508 164Er β+β+ 1,4221 168Er 169Yb sin 32,026 d ε 0,909 169Tm 170Yb 3,04% 170Yb és estable amb 100 neutrons 171Yb 14,28% 171Yb és estable amb 101 neutrons 172Yb 21,83% 172Yb és estable amb 102 neutrons 173Yb 16,13% 173Yb és estable amb 103 neutrons 174Yb 31,83% 174Yb és estable amb 104 neutrons 175Yb sin 4,185 d β− 0,470 175Lu 176Yb 12,76% >1,6×1017 a α 0,570 172Er β−β− 1,083 176Hf 177Yb sin 1,911 h β− 1,399 177Lu

L'iterbi és un element químic de la taula periòdica que té el símbol Yb i nombre atòmic 70. L'iterbi és un element metàl·lic platejat bla, una terra rara de la sèrie dels lantànids que es troba en la gadolinita, la monazita i el xenotim. L'iterbi s'associa a vegades amb l'itri o altres elements relacionats i s'usa en alguns acers. L'iterbi natural és una mescla de set isòtops estables.

Característiques principals

L'iterbi és un element bla, mal·leable i prou dúctil que exhibeix un llustre platejat brillant. És una terra rara, fàcilment atacable i dissoluble amb àcids minerals, reacciona lentament amb l'aigua, i s'oxida en presència d'aire.

L'iterbi té tres al·lòtrops, anomenats alfa, beta i gamma, amb punts de transformació a -13°C i 795 °C. La forma beta es dóna a temperatura ambient i presenta una estructura cristal·lina centrada en les cares, mentre que la forma gamma, que es dóna a alta temperatura, té una estructura cristal·lina centrada en el cos.

Normalment, la forma beta té una conductivitat elèctrica semblant a la dels metalls, però es comporta com un semiconductor a pressions pròximes a les 16.000 atmòsferes. la seva resistència elèctrica es multiplica per deu a unes 39.000 atmosferes, però a 40.000 atmosferes cau bruscament a un 10% de la seva resistivitat a temperatura ambient.

Aplicacions

Un dels isòtops d'iterbi s'ha usat com a font de radiació alternativa per a màquines de rajos X portàtils, per a llocs on no es disposa d'electricitat. El seu metall també pot usar-se per a millorar el refinament del gra, la resistència i altres propietats mecàniques de l'acer inoxidable. Alguns aliatges d'iterbi s'usen en odontologia. Hi ha pocs usos més d'aquest element.

Història

L'iterbi (de Ytterby, una ciutat de Suècia) va ser descobert pel químic suís Jean Charles Galissard de Marignac el 1878. Marignac va trobar un nou component en la terra llavors anomenada erbia, i el va anomenar iterbia (per Ytterby, la ciutat suïssa en què va trobar dit component). Ell sospitava que la iterbia era un compost d'un nou element que va batejar iterbi (que era de fet la primera terra rara a ser descoberta).

El 1907, el químic francés Georges Urbain va separar la iterbia de Marignac en dos components, neoiterbia i lutecia. La neoiterbia era l'element que passaria més tard a anomenar-se iterbi, i la lutecia passaria a ser l'element luteci. Independentment, Auer von Welsbach va aïllar aquests elements de la iterbia més o menys al mateix temps, però els va batejar respectivament aldebarani i cassiopi.

La propietats químiques i físiques de l'iterbi no van poder ser determinades fins el 1953, quan es va poder produir per primera vegada iterbi quasi pur.

Abundància i obtenció

L'iterbi es troba amb altres terres rares en diversos minerals rars. S'obté comercialment amb major freqüència a partir de l'arena monacita (~0,03% d'iterbi). També es troba en l'euxenita i el xenotim. Normalment és difícil separar l'iterbi d'altres terres rares, però les tècniques d'intercanvi d'ions i d'extracció de solvents desenvolupades a finals del segle XX han simplificat aquesta separació. Els compostos d'iterbi són rars.

Isòtops

L'iterbi apareix en la naturalesa compost de 7 isòtops estables: Yb-168, Yb-170, Yb-171, Yb-172, Yb-173, Yb-174, i Yb-176, essent l'Yb-174 el més abundant (31,8% d'abundància). S'han caracteritzat 22 radioisòtops, sent els més estables el Yb-169 amb una període de semidesintegració de 32,026 dies, el Yb-175 amb una període de semidesintegració de 4,185 dies, i el Yb-166 amb una període de semidesintegració de 56,7 hores. La resta dels isòtops radioactius tenen períodes de semidesintegració inferiors a les 2 hores, i en la majoria d'aquests és menor de 20 minuts. Aquest element té també 6 metaestats, essent el més estable l'Yb-169m (t_½ 46 segons).

El pes atòmic dels isòtops de l'iterbi oscil·len entre 150,955 uma (Yb-151) i 179,952 uma (Yb-180). El principal mode de decaïment anterior a l'isòtop estable més abundant, Yb-174, és la captura electrònica, i el principal mode posterior és l'emissió beta. Els productes de decaïment primaris anteriors al Yb-174 són isòtops de l'element 69 (tuli), i els productes de decaïment primaris posteriors són isòtops de l'element 71 (luteci).

Precaucions

Encara que l'iterbi és prou estable, cal de totes maneres emmagatzemar-se en contenidors tancats per a protegir-lo de l'aire i la humitat. Tots els compostos de l'iterbi han de ser tractats com altament tòxics, encara que estudis preliminars semblen indicar que el perill és limitat. Se sap no obstant que els compostos d'iterbi causen irritació en pell i ulls i poden ser teratogènics. La pols d'iterbi metàl·lic suposa un risc de incendi i explosió.

Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Iterbi

• Los Alamos Àlbers National Laboratory - Iterbi (anglès)
• It's Elemental - Iterbi (anglès)
• webelements.com - Iterbi (anglès)
• environmentalchemistry.com - Iterbi (anglès)
• Imatges d'alta resolució i detalls sobre l'iterbi metàl·lic (alemany)