イッテルビウム
原子番号70の元素
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イッテルビウム (英: ytterbium [ɨˈtɜrbiəm]) は原子番号70の元素。元素記号は Yb。希土類元素の一つ(ランタノイドにも属す)。
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外見 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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銀白色![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
一般特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
名称, 記号, 番号 | イッテルビウム, Yb, 70 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
分類 | ランタノイド | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
族, 周期, ブロック | n/a, 6, f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子量 | 173.054(5) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
電子配置 | [Xe] 4f14 6s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
電子殻 | 2, 8, 18, 32, 8, 2(画像) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
物理特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
相 | 固体 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度(室温付近) | 6.90 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
融点での液体密度 | 6.21 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
融点 | 1097 K, 824 °C, 1515 °F | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
沸点 | 1469 K, 1196 °C, 2185 °F | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
融解熱 | 7.66 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
蒸発熱 | 159 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
熱容量 | (25 °C) 26.74 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
蒸気圧 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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原子特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
酸化数 | 3, 2(弱塩基性酸化物) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
電気陰性度 | ? 1.1(ポーリングの値) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
イオン化エネルギー | 第1: 603.4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第2: 1174.8 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第3: 2417 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子半径 | 176 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
共有結合半径 | 187 ± 8 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
その他 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
結晶構造 | 面心立方 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
磁性 | 常磁性[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
電気抵抗率 | (r.t.) (β, poly) 0.250 µΩ⋅m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
熱伝導率 | (300 K) 38.5 W/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
熱膨張率 | (r.t.) (β, poly) 26.3 μm/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
音の伝わる速さ (微細ロッド) |
(20 °C) 1590 m/s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ヤング率 | (β form) 23.9 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
剛性率 | (β form) 9.9 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
体積弾性率 | (β form) 30.5 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ポアソン比 | (β form) 0.207 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ビッカース硬度 | 206 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ブリネル硬度 | 343 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS登録番号 | 7440-64-4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
主な同位体 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細はイッテルビウムの同位体を参照 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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名称
編集発見地であるスウェーデンの小さな町、イッテルビー (en:Ytterby) にちなんで名づけられた。
同じ希土類に分類されるイットリウムと由来が同じである。発音、元素記号が似ているので注意を必要とする。銅酸化物系の高温超伝導が発見された当時、イットリウムを含む銅酸化物(YBCO 系)が超伝導を示すという情報が流れたとき、“イッテルビウム”が含まれているという誤情報(本当はイットリウム)が流れて、イッテルビウムの在庫が一時空になりかけたことがある。
存在
編集歴史
編集スイスの化学者ジャン・マリニャックが1878年に分離[2]。発見地のイッテルビーからは、イッテルビウムの他、イットリウム、テルビウム、エルビウム、と合計4つの新元素が発見されている。
性質
編集灰色の金属で、常温、常圧で安定な結晶構造は面心立方構造 (FCC)。比重は6.97、融点は824 °C、沸点は1193 °C(異なる実験値あり)。空気中で表面が酸化されるが、内部までは侵されない。水にゆっくりと溶け、酸、液体アンモニアにも溶ける。水素、ハロゲンとも反応する。安定な原子価は+2、+3価。
同位体
編集詳細は「イッテルビウムの同位体」を参照
イッテルビウムの化合物
編集- 酸化イッテルビウム(III) (Yb2O3)
- 十二ホウ化イッテルビウム (YbB12)
- 塩化イッテルビウム (YbCl2, YbCl3)
- 水素化イッテルビウム(YbH2)
用途
編集ガラスの着色剤、YAGレーザーの添加物などに利用される。 2021年、国立研究開発法人日本原子力研究開発機構は、イッテルビウム磁性体を利用した絶対零度近くへの極低温冷却技術を発表した(共同研究:独アウグスブルグ大学)[3]。
出典
編集- ^ M. Jackson "Magnetism of Rare Earth" The IRM quarterly col. 10, No. 3, p. 1, 2000
- ^ 桜井弘『元素111の新知識』講談社、1998年、294頁。ISBN 4-06-257192-7。
- ^ “磁石を使った絶対零度近くへの冷やし方 ―量子的に揺れる微小磁石が実現する極低温冷却材「イッテルビウム磁性体」―|日本原子力研究開発機構:プレス発表”. www.jaea.go.jp. 2024年5月3日閲覧。