Chemisches Element · Referenzseite

70Yb

Ytterbium

Ytterbium ist Element 70 (Yb) in Periode 6, Gruppe — und im f-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [Xe] 4f14 6s2.

Ordnungszahl70

Standard-Atomgewicht173.045(10)

Gruppe—

Periode6

Blockf

Elektronenkonfiguration[Xe] 4f14 6s2

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Bei den Lanthanoiden wird vor allem die 4f-Unterschale aufgefüllt. Die Oxidationsstufe +3 dominiert einen großen Teil ihrer Chemie, während teilweise besetzte f-Orbitale besondere magnetische und optische Eigenschaften erzeugen.

Die Konfiguration [Xe] 4f14 6s2 zeigt f-Elektronen, die vergleichsweise stark abgeschirmt sind. Deshalb ähneln sich benachbarte Lanthanoide chemisch sehr stark und sind oft schwierig voneinander zu trennen.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Ytterbium bildet vor allem Verbindungen mit der Oxidationsstufe +3, darunter Oxide, Halogenide und Koordinationsverbindungen. Unterschiede in der f-Elektronenstruktur führen zu elementabhängigen magnetischen und lumineszenten Eigenschaften.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Ytterbium bei Raumtemperatur ist fest. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 6.9 g/cm³; Schmelzpunkt: 1 091 K (817.9 °C); Siedepunkt: 1 469 K (1 196 °C). Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Ytterbium vorkommt und wofür es verwendet wird

Ytterbium kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Faserlaser, Legierungen und Wissenschaftliche Forschung eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Faserlaser

Ionen von Ytterbium können in Glasfasern als aktives Lasermedium dienen und dadurch kompakte, effiziente Faserlaser ermöglichen.

Legierungen

Ytterbium wird Legierungen zugesetzt, um Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Schmelzverhalten oder Hochtemperatureigenschaften zu verändern.

Wissenschaftliche Forschung

Ytterbium wird vor allem erzeugt, isoliert oder gemessen, um atomare, chemische oder kernphysikalische Eigenschaften zu untersuchen; eine großtechnische Nutzung spielt dabei keine Rolle.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Ytterbium steht in Periode 6, Gruppe — und im f-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Erbium, Thulium; rechts davon Lutetium, Hafnium. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationLanthanoid

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 8 · 18 · 32 · 8 · 2

Dichte6.9 g/cm³

Schmelzpunkt1 091 K (817.9 °C)

Siedepunkt1 469 K (1 196 °C)

Pauling-Elektronegativität—

Erste Ionisierungsenergie603.4 kJ/mol

Elektronenaffinität-1.93 kJ/mol

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Ytterbium wird mit Jean Charles Galissard de Marignac verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Das Standard-Atomgewicht beträgt 173.045(10). Es beschreibt die mittlere natürliche Isotopenzusammensetzung terrestrischen Materials und nicht die Masse eines einzelnen Atoms.

Isotope von Ytterbium besitzen dieselbe Protonenzahl, unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen. Dadurch ändern sich Atommasse und bei radioaktiven Isotopen auch Kernstabilität und Halbwertszeit.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Die Gefährdung durch Ytterbium hängt von chemischer Form, Dosis und Aufnahmeweg ab. Element, Ionen und Verbindungen können biologisch sehr unterschiedlich wirken; maßgeblich sind die Sicherheitsdaten der tatsächlich verwendeten Substanz.