عنصر كيميائي · صفحة مرجعية
39Y

إيتريوم

إيتريوم عنصر كيميائي عدده الذري 39 ورمزه Y. يقع في الدورة 5، المجموعة 3 ضمن القطاع d. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب، وتوزيعه الإلكتروني [Kr] 4d1 5s2.

العدد الذري39
الكتلة الذرية القياسية88.905838(2)
المجموعة3
الدورة5
القطاعd
التوزيع الإلكتروني[Kr] 4d1 5s2
البنية الإلكترونية

ما الذي يتحكم في كيميائه؟

يؤثر امتلاء تحت المستوى d مباشرة في كيمياء إيتريوم. تقارب طاقات إلكترونات s وd في الفلزات الانتقالية يسمح بعدة حالات أكسدة وتكوين معقدات تناسقية ونشاط حفزي متنوع.

التوزيع الإلكتروني لـإيتريوم هو [Kr] 4d1 5s2. عند فقد الإلكترونات أو إعادة ترتيبها في المركبات يتغير إشغال مدارات d، وهو ما ينعكس على اللون والمغناطيسية ونوع الروابط والتفاعلية.

الأشكال الكيميائية

المركبات والأيونات والمواد

تشمل الأشكال الكيميائية المهمة لـإيتريوم الفلز والسبائك والأكاسيد والهاليدات والمعقدات التناسقية. تقارب طاقات إلكترونات s وd يسمح بعدة حالات أكسدة، ويمكن للربيطات أن تغير اللون والمغناطيسية والتفاعلية بوضوح.

السلوك الفيزيائي

الحالة وتحولات الطور

الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب. الكثافة المدرجة هي 4.472 g/cm³. نقطة الانصهار هي 1 799 K (1 526 °C). نقطة الغليان هي 3 203 K (2 930 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.

الوجود والاستخدامات

أين يوجد إيتريوم وكيف يُستخدم؟

عملياً يظهر إيتريوم في تطبيقات مرتبطة بـثنائيات باعثة للضوء، ليزر والخزف. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.

عملياً

أمثلة على استخدامات حقيقية

ثنائيات باعثة للضوء

تُستخدم مركبات شبه موصلة تحتوي على إيتريوم لإصدار الضوء عند إعادة اتحاد حوامل الشحنة، ولذلك تدخل في الثنائيات الباعثة للضوء وأجهزة الإلكترونيات الضوئية.

ليزر

يُستخدم إيتريوم في أوساط الليزر والمكونات البصرية أو لإنتاج ضوء عند أطوال موجية محددة.

الخزف

تُستخدم مركبات خزفية تحتوي على إيتريوم عندما تكون مقاومة الحرارة أو الصلابة أو السلوك الكهربائي أو اللون مطلوبة.

الموقع الدوري

ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟

يقع إيتريوم في الدورة 5 والمجموعة 3. العناصر المجاورة المعروضة هي: كالسيوم؛ سكانديوم؛ تيتانيوم؛ سترونشيوم؛ زركونيوم؛ باريوم؛ هافنيوم. يسمح هذا الموقع بمقارنة حجم الذرة وطاقة التأين وحالات الأكسدة واتجاهات الروابط مباشرة مع العناصر القريبة في الجدول الدوري.

بيانات مرجعية

الخواص الفيزيائية والذرية

التصنيففلز انتقالي
الحالة عند درجة حرارة الغرفةصلب
الأغلفة الإلكترونية2 · 8 · 18 · 9 · 2
الكثافة4.472 g/cm³
نقطة الانصهار1 795 K (1 522 °C)
نقطة الغليان3 203 K (2 930 °C)
الكهرسلبية على مقياس باولنغ1.22
طاقة التأين الأولى600 kJ/mol
الألفة الإلكترونية29.6 kJ/mol

تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.

التاريخ

الاكتشاف والتعرّف

يرتبط اكتشاف إيتريوم بأعمال يوهان غادولين. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.

النظائر والكتلة الذرية

كيف يغير تركيب النظائر القيم؟

الكتلة الذرية القياسية المدرجة لـإيتريوم هي 88.905838(2). تمثل هذه القيمة تركيب النظائر في المواد الطبيعية على الأرض، لا كتلة ذرة واحدة بعينها.

لـإيتريوم نظير مستقر واحد على الأقل. تمتلك جميع النظائر العدد نفسه من البروتونات، لكنها تختلف في عدد النيوترونات وبالتالي في الكتلة الذرية.

السلامة

المناولة والتعرض

تعتمد مخاطر إيتريوم على الصورة الكيميائية والجرعة وطريق التعرض. قد تختلف التأثيرات الحيوية والبيئية للعنصر الحر وأيوناته ومركباته اختلافاً كبيراً، ولذلك يجب الرجوع إلى بيانات سلامة المادة المحددة.