化学元素 · 参考页
70Yb

镱

镱(Yb)是原子序数为 70 的化学元素,位于第 6 周期、第 — 族、f 区。室温下通常为固态。 原子序数等于原子核中的质子数,因此能够唯一确定元素。

原子序数70
标准原子量173.045(10)
族—
周期6
区f
电子排布[Xe] 4f14 6s2
电子结构

决定其化学性质的因素

“镱”属于镧系元素,4f 亚层逐步填充。+3 氧化态尤其常见,f 电子还会显著影响磁学和光学性质。

4f 电子受到较强屏蔽,因此相邻镧系元素的化学性质很接近;电子排布 [Xe] 4f14 6s2 则解释了它们之间更细微的差别。

化学形态

化合物、离子与材料

“镱”最常见的氧化态为 +3,可形成氧化物、卤化物和配位化合物;4f 电子占据差异会反映在磁性和发光性质上。

物理性质

状态与相变

室温下单质为固态。密度为 6.9 g/cm³。熔点为 1 091 K (817.9 °C)。沸点为 1 469 K (1 196 °C)。实际测得的物理量还会受到压力、纯度、同素异形体或晶体结构等条件影响。

存在与应用

镱在哪里出现,又有哪些用途?

“镱”或其化合物的实际用途包括光纤激光器、合金、科学研究。具体作用取决于所使用的化学形态,以及需要利用的物理、化学或核性质。

实际应用

实际用途示例

光纤激光器

含“镱”材料与光的相互作用可用于产生、转换、传输或控制电磁辐射。

合金

在部分合金中加入“镱”,可调节强度、耐腐蚀性、耐高温性或其他材料性能。

科学研究

研究人员利用“镱”的原子、核、化学或光谱性质来检验理论并研究物质结构。

周期表位置

相邻元素说明了什么

“镱”位于第 6 周期、第 3 族、f 区,分类为镧系元素。与同族元素比较可以看出价电子结构的相似性,而沿周期移动则能观察原子半径、电离能、电负性和成键性质的规律变化。

参考数据

物理与原子性质

分类镧系元素
室温下状态固态
电子层2 · 8 · 18 · 32 · 8 · 2
密度6.9 g/cm³
熔点1 091 K (817.9 °C)
沸点1 469 K (1 196 °C)
鲍林电负性—
第一电离能603.4 kJ/mol
电子亲和能-1.93 kJ/mol

这些数值在适用时描述元素本身或中性原子。实际物理量可能随同素异形体、压力、纯度和测量条件而变化。

历史

发现与鉴定

“镱”的发现史包括认识其独立的化学性质、分离或制备相应物质,并最终把它准确描述为原子序数 70 的元素。

同位素与原子量

同位素组成如何影响数值

标准原子量为 173.045(10)。它不是某一个原子的质量,而是根据天然物质中典型同位素组成得到的加权平均。

“镱”至少有一种稳定同位素。所有同位素的质子数相同,但中子数和原子质量不同。

安全

操作与暴露

“镱”相关风险取决于化学形态、剂量和暴露途径。单质、离子和不同化合物的生物与环境效应可能差异很大,因此应依据具体物质的安全数据进行处理。