Yttri

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Yttri
StrontiYttriZirconi
Sc
  Hexagonal.png
 
39
Y
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Y
Lu
Bảng tiêu chuẩn
Hình dạng
Bạc trắng

Hai mẫu Yttri bên khối hộp 1cm3
Tính chất chung
Tên, Ký hiệu, Số Yttri, Y, 39
Phiên âm /ˈɪtriəm/ IT-ree-əm
Phân loại Kim loại chuyển tiếp
Nhóm, Chu kỳ, Phân lớp 35, d
Khối lượng nguyên tử 88,90585
Cấu hình electron [Kr] 4d1 5s2
Số electron trên vỏ điện tử 2, 8, 18, 9, 2
Electron shell 039 Yttrium.svg
Tính chất vật lý
Màu Bạc trắng
Trạng thái vật chất Chất rắn
Mật độ gần nhiệt độ phòng 4,472 g·cm−3
Mật độ ở thể lỏng khi đạt nhiệt độ nóng chảy 4,24 g·cm−3
Nhiệt độ nóng chảy 1799 K, 1526 °C, 2779 °F
Nhiệt độ sôi 3609 K, 3336 °C, 6037 °F
Nhiệt lượng nóng chảy 11,42 kJ·mol−1
Nhiệt lượng bay hơi 365 kJ·mol−1
Nhiệt dung 26,53 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
ở T (K) 1883 2075 (2320) (2627) (3036) (3607)
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxi hóa 3, 2, 1
(Bazơ yếu)
Độ âm điện 1,22 (thang Pauling)
Năng lượng ion hóa Thứ nhất: 600 kJ·mol−1
Thứ hai: 1180 kJ·mol−1
Thứ ba: 1980 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trị 180 pm
Độ dài liên kết cộng hóa trị 190±7 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể Lục phương
Trạng thái trật tự từ Thuận từ[1]
Điện trở suất (r.t.) (α, poly) 596 n Ω·m
Độ dẫn nhiệt 17,2 W·m−1·K−1
Độ giãn nở nhiệt (r.t.) (α, poly)
10,6 µm/(m·K)
Tốc độ truyền âm thanh (thanh mỏng; 20 °C) 3300 m·s−1
Mô đun Young 63,5 GPa
Mô đun cắt 25,6 GPa
Mô đun nén 41,2 GPa
Hệ số Poisson 0,243
Độ cứng theo thang Brinell 589 MPa
Số đăng ký CAS 7440-65-5
Đồng vị ổn định nhất
iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP
87Y Tổng hợp 3,35 ngày ε - 87Sr
γ 0.48, 0.38D -
88Y Tổng hợp 106,6 ngày ε - 88Sr
γ 1.83, 0.89 -
89Y 100% 89Y ổn định với 50 nơtron
90Y Tổng hợp 2,67 ngày β 2.28 90Zr
γ 2.18 -
91Y Tổng hợp 58,5 ngày β 1.54 91Zr
γ 1.20 -

Yttri là một nguyên tố hóa học có ký hiệu Ysố nguyên tử 39. Là một kim loại chuyển tiếp màu trắng bạc, yttri khá phổ biến trong các khoáng vật đất hiếm và hai trong số các hợp chất của nó được sử dụng làm lân quang màu đỏ trong các ống tia âm cực, chẳng hạn trong các ống dùng cho truyền hình. Nguyên tố này thông thường không tìm thấy trong cơ thể người và không đóng một vai trò sinh học nào cả.

Đặc trưng[sửa | sửa mã nguồn]

Yttri tương đối ổn định trong không khí, trông khá giống scandi ở bề ngoài và về tính chất hóa học thì tương tự như các nguyên tố nhóm Lantan, khi bị phơi ra ngoài ánh sáng có ánh hơi hồng. Các mảnh vụn hay phoi bào của kim loại này có thể bắt cháy trong không khí khi nhiệt độ cao trên 400 °C. Khi yttri bị chia cắt mịn thì nó rất không ổn định trong không khí. Kim loại này có tiết diện nơtron thấp để bắt giữ hạt nhân. Trạng thái ôxi hóa phổ biến nhất của yttri là +3.

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Ôxít yttri (III) là hợp chất quan trọng nhất và được sử dụng rộng rãi để tạo ra các chất lân quang YVO4:Eu và Y2O3:Eu để tạo ra màu đỏ trong các ống tia âm cực dùng cho truyền hình màu. Các ứng dụng khác có:

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Yttri (đặt tên theo Ytterby, một làng ở Thụy Điển gần Vaxholm) được nhà hóa học, nhà vật lý kiêm nhà khoáng vật học người Phần Lan là Johan Gadolin phát hiện ra năm 1794. Năm 1828, Friedrich Wöhler đã cô lập nó như là chất chiết ra không tinh khiết từ yttria thông qua phản ứng khử clorua yttri khan (YCl3) bằng kali. Yttria (Y2O3) là ôxít của yttri, được Johan Gadolin phát hiện năm 1794 trong khoáng vật gadolinit lấy từ Ytterby.

Năm 1843, nhà hóa học người Thụy Điển Carl Mosander đã chứng minh rằng yttria có thể chia ra thành các ôxít (hay các loại đất) của ba nguyên tố khác nhau. "Yttria" là tên gọi được giữ lại cho ôxít có tính bazơ nhất (chiếm khoảng 2/3), còn các ôxít kia được đổi tên thành ecbiatecbia. Muộn hơn trong thế kỷ 19, cả hai loại "ôxít" kia cũng được chứng minh là phức tạp, mặc dù các tên gọi vẫn được giữ lại cho thành phần có tính chất đặc trưng nhất của loại "đất" đó.)

Mỏ khai thác cạnh làng Ytterby sản sinh nhiều khoáng vật không bình thường chứa các nguyên tố đất hiếm cùng các nguyên tố khác. Các nguyên tố ecbi, tecbi, yttecbi và yttri tất cả đều được đặt tên theo tên gọi của làng nhỏ này.

Phổ biến[sửa | sửa mã nguồn]

Một mẫu Yttri

Nguyên tố này được tìm thấy gần như trong mọi loại khoáng vật đất hiếm cũng như trong các loại quặng urani nhưng không tìm thấy ở dạng tự do trong tự nhiên. Nó được sản xuất ở quy mô thương mại bằng cách khử florua yttri (YF3) với canxi kim loại nhưng cũng có thể được sản xuất bằng các kỹ thuật khác. Nó rất khó tách ra từ các nguyên tố đất hiếm khác và khi tách được thì nó là chất bột màu xám sẫm.

"Đất hiếm" ceria (1803) và yttria (1794) nguyên bản phản ánh sự phân chia địa hóa học lớn diễn ra giữa các nguyên tố nhóm lantan nhẹ hơn và nặng hơn do "sự teo lại lantan". Các nguyên tố nhóm lantan nhẹ hơn, với bán kính nguyên tử lớn hơn, tham dự vào các khoáng vật tại các vị trí với số phối hợp cao hơn (ví dụ monazit), trong khi các nguyên tố nhóm lantan nặng hơn nhưng bán kính nguyên tử nhỏ hơn lại ưa thích các số phối hợp thấp hơn (như trong xenotim). Các nguyên tố nhóm lantan nhẹ hơn cũng tương đối phổ biến hơn trong lớp vỏ Trái Đất khi so với các nguyên tố nhóm nặng, tương xứng với sự phổ biến trong các vẫn thạch chondrit, do sự phân đoạn kích thước. Yttri rơi vào khoảng trung bình về kích thước của nhóm nặng và vì thế chắc chắn có mặt cùng chúng trong các khoáng vật này, trong đó nó chiếm khoảng hai phần ba hỗn hợp các ôxít theo trọng lượng. Thành phần như vậy là điển hình của gadolinit, xenotim và một vài dạng đất sét hấp thụ ion.

Các mẫu đá Mặt Trăng thu được từ chương trình Apollo có hàm lượng yttri tương đối cao.

Xem thêm Khoáng vật yttri.

Đồng vị[sửa | sửa mã nguồn]

Bài chi tiết: Đồng vị của yttri

Yttri tự nhiên chỉ bao gồm một đồng vị (Y89). Các đồng vị phóng xạ ổn định nhất là Y88chu kỳ bán rã 106,65 ngày và Y91 với chu kỳ bán rã 58,51 ngày. Tất cả các đồng vị khác có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 1 ngày, ngoại trừ Y87 với chu kỳ bán rã 79,8 giờ. Phương thức phân rã chủ yếu của các đồng vị dưới Y89bắt điện tử còn phương thức chủ yếu của các đồng vị trên Y89bức xạ beta. Hai mươi sáu đồng vị không ổn định đã được nêu đặc trưng.

Y90 tồn tại trong cân bằng muôn thuở với đồng vị cha của nó Sr90, là sản phẩm của các vụ nổ hạt nhân.

Phòng ngừa[sửa | sửa mã nguồn]

Các hợp chất chứa nguyên tố này hiếm khi được bắt gặp, nhưng nên hết sức cẩn thận do chúng có độc tính cao. Các muối của yttri có thể có khả năng gây ung thư.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  2. ^ J. Kong; D.Y.Tang, B. Zhao, J.Lu, K.Ueda, H.Yagi và T.Yanagitani (2005). “9.2-W diode-pumped Yb:Y2O3 ceramic laser”. Applied Physics Letters 86: 161116. doi:10.1063/1.1914958. 
  3. ^ M.Tokurakawa; K.Takaichi, A.Shirakawa, K.Ueda, H.Yagi, T.Yanagitani, A. A. Kaminskii (2007). “Diode-pumped 188 fs mode-locked Yb3+:Y2O3 ceramic laser”. Applied Physics Letters 90: 071101. doi:10.1063/1.2476385. 

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]