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Ytterbium

Chemie und Physik des chemischen Elements Ytterbium.



Ytterbium Chemie

Ytterbium - chemisches Zeichen Yb, Ordnungszahl 70 - ist ein silberglänzendes, sehr dehnbares und weiches, in drei Modifikationen auftretendes, metallisches, chemisches Element aus der Gruppe der Lanthanoide (Seltene Erden).

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Ytterbium

Bezeichnung:Ytterbium Symbol:Yb Ordnungszahl:70 Atommasse:173,045(10) u Periodensystem-Stellung:6. Periode, Lanthanoide, f-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Seltene Erden. Entdeckung:1878 - Jean Charles Galissard de Marignac. Bedeutung des Namens:Ytterby - schwedische Ortschaft, Fundort. Englischer Name:Ytterbium CAS-Nummer:7440-64-4 InChI-Key:NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N

 

Das Ytterbium-Atom

Das Yb-Atom - und damit das chemische Element Ytterbium - ist eindeutig durch die 70 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Ytterbium-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Ytterbium-Isotope bzw. Yb-Nuklide zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

 

Elektronenkonfiguration

SymbolOZKurzform1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f6s6p6d6f
Yb70[Xe] 4f14 6s2 226261026105262

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Ytterbium-Atom zu trennen.

1. IE: 6,25416 eV2. IE: 12,176 eV3. IE: 23,05 eV4. IE: 43,56 eV5. IE: eV6. IE: eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Ytterbium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

KLILIILIII
1s2s2p1/22p3/2
613321048699788944

 

MIMIIMIIIMIVMV
3s3p1/23p3/23d3/23d5/2
23982173195015761528

 

NINIINIIINIVNVNVINVII
4s4p1/24p3/24d3/24d5/24f5/24f7/2
480,5388,7339,7191,2182,42,51,3

 

OIOIIOIIIOIVOV
5s5p1/25p3/25d3/25d5/2
52,030,324,1

 

Weitere Daten

Atomradius:222 pm (berechnet)
175 pm (empirisch, nach Slater)
Kovalente Radien:187(8) pm (nach Cordero et al.)
170 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
129 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Van-der-Waals-Radius:200 pm Molvolumen:24,84 cm3 mol-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ωK: 0,947; ωL1: 0,134; ωL2: 0,243; ωL3: 0,222 Coster-Kronig-Übergänge:F12: 0,142; F13: 0,312; F23: 0,14 Termsymbol:1S0

 

Ionenradius

Ionenradien der Yb(II)- und Yb(III)-Kationen in pm:

IonKoZIeffektivIkristallAnmerkungen
Yb2+
Yb2+
Yb3+
Yb3+
Yb3+
6
8
6
8
9
102
114
86,8
99
104
116
 
100,8
 
 

 

Spektrallinien des Ytterbiums

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Ytterbiums mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Ytterbium-Spektrallinien

 

 

Chemische Daten

Elektronegativität:1,10 nach PaulingElektronaffinität:-0,02 eV bzw. -1,93 kJ mol-1Oxidationsstufen:+ 3 (+2, +1)

 

Standardpotentiale

Normalpotential des Ytterbiums:

E0 (V)NoxName Ox.Ox.e-Red.Name Red.Nox
-2,76+ IIYtterbium(II)-KationYb2++ 2 e-YbYtterbium0
-2,19+ IIIYtterbium(III)-KationYb3++ 3 e-YbYtterbium0
-1,05+ IIIYtterbium(III)-KationYb3++ e-Yb2+Ytterbium(II)-Kation+ II

 

Material- und physikalische Eigenschaften des Ytterbiums

Die nachfolgende Tabelle führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Ytterbium-Metalls auf.

Schmelzpunkt:824 °C Schmelzenthalpie (molar):7,66 kJ mol-1 Siedepunkt:1196 °C Verdampfungsenthalpie:159 kJ mol-1 Wärmekapazität:26,74 J mol-1 K-1 (molar)
0,155 J g-1 K-1 (spezifisch)
Debye-Temperatur:118 K Thermische Leitfähigkeit:38,5 W m-1 K-1 Wärmeausdehnung:26,3 μm m-1 K-1 bei 25 °C (β) Elektrische Leitfähigkeit:4,0 × 106 A V-1 m-1 Elektrischer Widerstand:0,250 μΩ m bei 20 °C Dichte:6,973 g cm-3, 25 °C
6,21 g cm-3 (flüssig, am Schmelzpunkt)
Elastizitätsmodul:23,9 GPa (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):13,3 GPa 300 K Kompressibilität (isotherm):0,0752 GPa-1 300 K Poisson-Zahl:0,207 (Querdehnzahl, dimensionslos) Kristallstruktur:kubisch-flächenzentriert - fcc Gitterkonstanten:a = 548,1 pm Härte:nach Vickers: 0,206 GPa
nach Brinell: 0,343 GPa
Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:+249,0 × 10-6 cm3 mol-1 Schallgeschwindigkeit:1590 m s-1 bei 20 °C Standard-Bildungsenthalpie:0,0 kJ mol-1 (Feststoff, Kristall)
152,3 kJ mol-1 (gasförmig)
Gibbs Freie Enthalpie:118,4 kJ mol-1 (gasförmig) Molare Standard-Entropie:59,9 J mol-1 K-1 (Feststoff, Kristall)
173,1 J mol-1 K-1 (gasförmig)

 

 

Geochemie, Vorkommen, Verteilung

Die nachfolgende Tabelle führt die Ytterbium-Verteilung in verschiedenen geologischen Medien auf.

Erdkruste:3,2 mg kg-1 (ppmw, bezogen auf die Masse) Erdmantel:462 ppb Meerwasser:0,00000082 mg L-1 (ppmw, bezogen auf die Masse) Sonnensystem:0,00000025 (bezogen auf Silicium, Si=1)

 

Externe Informationsangebote



Gruppenelemente - Informationen

Lanthanoide
Allgemeines, Trennung, Gewinnung, Eigenschaften, 4f-Orbitale etc.. Universität Bielefeld

Lanthanoide
Vorlesungsmaterialien: Chemie der Metalle. Universität Freiburg

Lanthanoide
Entdeckung der Lanthanoide; Besonderheiten der Lanthanoide; Elektronenkonfigurationen; Ionenaustauscherverfahren; Lanthanoidenkontraktion; Oxidationsstufen; Verwendung. Universität Bayreuth



Einzelne Verbindungen

Ytterbium und Ytterbiumverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbaren Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche

Ytterbiumcarbid
Synthese, strukturelle und physikalische Charakterisierung von Seltenerdcarbiden. Dissertation, 2007. Universität Köln



Synthese, Herstellung, Produktion

Lanthanoid Trennung
Gewinnung und Trennung von Lanthanoiden. FH Münster - Format: PDF

Trennung und Gewinnung
... der einzelnen Lanthanoide. FH Münster - Format: PDF



Geochemie und Biogeochemie

Geochemie der Seltenen Erden
Umfassendes Vorlesungsskript. Universität Köln - Format: PDF

Seltenerdmineralien
Auflistung und prozentuale Zusammensetzung der einzelnen in der Natur auftretenden, Seltene Erden enthaltenen Mineralien

Ytterbiumhaltige Minerale
Informationen zum Ytterbium und den Ytterbiummineralien. Mineralien Atlas

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 15.05.2020.



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