70YbYtterbium

Ytterbium [ʏˈtɛrbiʊm, ] ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Yb und der Ordnungszahl 70. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Lanthanoide und zählt damit auch zu den Metallen der Seltenen Erden. Wie die anderen Lanthanoide ist Ytterbium ein silberglänzendes Schwermetall. Die Eigenschaften des Ytterbiums folgen nicht der Lanthanoidenkontraktion, und auf Grund seiner Elektronenkonfiguration besitzt das Element eine deutlich geringere Dichte sowie einen niedrigeren Schmelz- und Siedepunkt als die benachbarten Elemente.

Ytterbium wurde 1878 von Jean Charles Galissard de Marignac bei der Untersuchung von Gadolinit entdeckt. 1907 trennten Georges Urbain, Carl Auer von Welsbach und Charles James unabhängig voneinander ein weiteres Element, das Lutetium, von Marignacs Ytterbium ab. Der bisherige Name wurde dabei nach längerer Diskussion entgegen den Wünschen Welsbachs, der Aldebaranium vorgeschlagen hatte, beibehalten.

Technisch werden das Element und seine Verbindungen auf Grund der komplizierten Abtrennung von den anderen Lanthanoiden nur in geringen Mengen, unter anderem als Dotierungsmittel für Yttrium-Aluminium-Granat-Laser genutzt. Ytterbium(III)-chlorid und Ytterbium(II)-iodid sind Reagenzien in verschiedenen organischen Synthesereaktionen.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse173,045 ±0,01
Atommasse173,045 u

Atomradien

Radius (empirisch)176 pm
Radius (berechnet)222 pm
Kovalenter Radius187 ±8 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationXe 4f14 6s2
Ionisierungsenergie(1.) 6,25416 eV
(2.) 12,179185 eV
(3.) 25,053 eV
(4.) 43,61 eV
(5.) 65,6 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:18
n-Schale:32
o-Schale:8
p-Schale:2

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte6,973 g·cm−3 (298,1 K)
Molares Volumen2,484·10-5 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit1.590 m·s−1 (293,1 K)

Temperaturen

Schmelzpunkt1.097 K
Siedepunkt1.469 K
Flüssigkeitsbereich372 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie7,7 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie160 kJ·mol-1
Bindungsenergie152 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Wärmeleitfähigkeit39 W·m-1·K-1
Ausdehnungskoeffizient2,63·10-5 K-1

Härten

Brinellhärte343 NM·m-2
Vickershärte206 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Youngscher Modul24 GPa
Schubmodul9,9 GPa
Kompressionsmodul31 GPa
Poissonzahl0,21

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit4·106 S·m-1
Wiederstand2,5·10-7 Ωm

Magnetismus

Magnetismusparamagnetisch
Magnetische Suszeptibilität2,49·10-4 cm3·mol−1 (298 K)

Chemische Eigenschaften

Basizitätleicht basisch
Oxidationszustand2, 3
Normalpotential-2,22 V (Yb3+ + 3e- → Yb)

Elektronegativität

Allred-Rochow-Skala1,06
Nagle-Skale1,13

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturkubisch-flächenzentriert
Goldschmidt-Klassifikationlithophil
Supraleiterohne Sprungtemperatur
Preis/kg17,1 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
2 ppb ≈ 2,01·1010 M☉
sunny
Sonne
1 ppb ≈ 1,98·109 Mt
destruction
Meteorit
180 ppb ≈ 180 mg
public
Erdkruste
2.800 ppb ≈ 77.500 Mt
water_drop
Ozeane
8·10-4 ppb ≈ 1,09 kt
waves
Fließendes Gewässer
0,05 ppb ≈ 800 t
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