(от назв. селения Иттербю, Ytterby в Швеции; лат. Ytterbium) Yb, хим. элемент III гр. периодич. системы, ат. н. 70, ат. м. 173,04; относится к
редкоземельным элементам (иттриевая подгруппа). Прир. И. состоит из 7 стабильных изотопов
168Yb (0,14%),
l70Yb (3,03%),
171Yb (14,31%),
172Yb (21,82%),
l73Yb (16,13%),
174Yb (31,84%) и
i76Yb (12,73%). Конфигурация внеш. электронных оболочек 4f
l45s
25p
66s
2;
степени окисления +3 и +2;
энергия ионизации при последоват. переходе от Yb
0 к Yb
3+ соотв. 6,2539, 12,17 и 25,50 эВ; атомный радиус 0,193 нм, ионный радиус (в скобках указаны координац. числа) Yb
3+ 0,101 нм (6), 0,107 нм (7), 0,113 нм (8), 0,118 нм (9), Yb
2+ 0,116 нм (6), 0,122 нм (7), 0,128 нм (8). И. - один из наименее распространенных РЗЭ, его содержание в земной коре составляет 3,3.10
-5% по массе, в морской воде - 5,2.10
-7 мг/л. Вместе с др. РЗЭ содержится в минералах бастнезите, монаците, фергюсоните, ксенотиме, гадолините, талените, эвксените и др. И. - металл светло-серого цвета. До 792°С устойчива a-форма: решетка кубическая типа Сu, а= 0,54862 нм, z = 4, пространств. группа Fm3m; измеренная плотн. 7,02 г/см
3, рентгеновская - 6,958 г/см
3. Выше 792 °С устойчива b-форма: решетка кубическая типа a-Fe,
а =0,444 нм, z= 2, пространств. группа Im3m, рентгеновская плотн. 6,56 г/см
3 (798 °С); DH
0 перехода a : b 1,75 кДж/молъ. Т. пл. 824 °С, т. кип. 1211°С; С
0p 26,7 кДж/(моль. К); DH
0 пл 7,66 кДж/моль, DH
0 исп 130 кДж/моль; S
0298 59,8 Дж/(моль. К); давление пара 524 Па (727 °C); температурный коэф. линейного расширения 2,99.10
-5 К
-1; r 2,7.10
-7 Ом.м; парамагнитен, магн. восприимчивость + 639.10
-6 (90 К). Легко поддается мех. обработке; твердость по Бринеллю 343 МПа. И. слабо окисляется на воздухе, быстро - выше 400 °С, превращаясь в смесь оксида и карбоната. Реагирует с минер. к-тами при комнатной т-ре. В кипящей воде на воздухе окисляется медленно. При нагревании взаимод. с галогенами. В присут. восстановителей (амальгама щелочного металла, Mg в среде соляной к-ты), а также при электролизе Yb
3+ переходит в Yb
2+. Соед. Yb(II) в водных средах быстро окисляются. Ниже приводятся сведения о наиб. важных соед. И. Оксид (сесквиоксид) Yb
2 О
3 - бесцв. кристаллы с кубич. решеткой типа Fe
2O
3 (
а =1,0435 нм, z= 16, пространств. группа Ia3;
плотн. 9,213 г/см
3); переходит в моноклинную модификацию типа Sm
2O
3 (a = 1,373 нм,
b =0,3410 нм,
с =0,8452 нм, b = 100,17°, z = 6, пространств. группа С2/m, плотн. 10,00 г/см
3) при 823 К и давлении 5000 МПа; т. пл. 2430°С; С
0p115,4 Дж/(моль. К); DH
0 обр -1814,6 кДж/моль; S
0298 133,1 Дж/(моль. К). Получают разложением оксалата, нитрата или др. солей на воздухе обычно при 800-1000° С. М. б. использован как компонент керамики, люминофоров. Трифторид YbF
3 существует в двух кристаллич. модификациях: с орторомбич. решеткой типа Fe
3C (
a =0,6216 нм, b= 0,6786 нм,
с =0,4434 нм, z = 4, пространств. группа
Рпта, плотн. 8,168 г/см
3) и с тригональной типа a-UO
3 (
а =0,4036 нм, с= 0,4160 нм. z = 6, пространств. группа C3ml); т. пл. 1162°С; C
0p 98 Дж/(моль. К); DH
0 обр -1657 кДж/моль; S
0298 111,3 Дж/(моль. К); плохо раств. в воде. Образует кристаллогидраты. Получают гидраты осаждением из водных р-ров солей Yb(III) при действии фтористоводородной к-ты, безводную соль - взаимод. Yb
2O
3 с газообразным HF или F
2, дегидратацией гидрата, разложением фтораммонийных комплексов при 400-500 °С и др. Применяют для получения И. Трихлорид YbСl
3 - бесцв. гигроскопичные кристаллы с моноклинной типа АlСl
3 решеткой (а= 0,673 нм,
b =1,165 нм, с= 0,638 нм, b = 110,4°, z = 4, пространств. группа С2/m); т. пл. 875 °С (кипит с разл.); DH
0 обр -961,1 кДж/моль; S
0298 125,5 Дж/(моль. К). Получают взаимод. смеси Сl
2 и ССl
4 с Y
2O
3 или Yb
2(C
2O
4)
3 выше 200 °С, хлорированием Yb выше 100°С и др. Гидроксид Yb(OH)
3 образуется при действии щелочей на водорастворимые соли Yb(III); в момент образования аморфен, при длит. хранении под маточным р-ром кристаллизуется; плохо раств. в воде. Используют для получения соед. Yb(III), а также при разделении смесей РЗЭ фракционным осаждением гидроксидов [гидролиз солей Yb(III) и осаждение Yb(OH)
3 происходит при рН 6,0-6,5, гидроксиды остальных РЗЭ, за исключением Sc и Lu, осаждаются при более высоких рН]. Для количеств. выделения И. из р-ров чаще всего используют плохо растворимый оксалат; его осаждают добавлением к водному р-ру соли Yb(III) р-ра Н
2 С
2 О
4 или (NH
2)
2C
2O
4; разлагается при 800-900°С с образованием Yb
2O
3. Комплексные соед. Yb(III) в ряду РЗЭ относительно устойчивы благодаря небольшому ионному радиусу Yb
3+. Наиб. важны комплексные нитраты, сульфаты, фториды, комплексонаты, b-дикетонаты и нек-рые др. Соединения И. с этилендиаминтетрауксусной к-той используют при получении чистых препаратов И. методом ионообменной хроматографии и экстракцией трибутилфосфатом. При разделении природных смесей РЗЭ И. концентрируется вместе с Y и самыми тяжелыми лантаноидами - Еr, Tm, Lu. Соед. И., свободные от примесей др. РЗЭ, выделяют ионообменной хроматографией или избирательным восстановлением на ртутном катоде в щелочной среде (LiOH, NaOH) и в присут. комплексообразующего агента - цитрата щелочного металла. Металлич. И. получают восстановлением Yb
2O
3 лантаном, углеродом или электролизом расплава его хлорида. Очищают перегонкой в вакууме. И. в смеси с др. РЗЭ действует как раскислитель и модификатор сталей. И. открыл в 1878 Ж. Мариньяк в виде иттербиевой "земли" - Yb
2O
3.
Лит.: см. при ст.
Редкоземельные элементы. Л. И. Мартыненко, С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев.
Синонимы:
гадолинит, лантаноид, металл, минерал, элемент