Itr

Itr (Y), pierwiastek chemiczny, metal ziem rzadkich z grupy 3 układu okresowego.

Britannica Quiz

118 Nazwy i symbole quizu okresowego

Układ okresowy składa się ze 118 elementów. Jak dobrze znasz ich symbole? W tym quizie zobaczysz wszystkie 118 symboli chemicznych i musisz wybrać nazwę pierwiastka chemicznego, który każdy z nich reprezentuje.

Itr to srebrzystobiały, umiarkowanie miękki, ciągliwy metal. Jest dość stabilny na powietrzu; szybkie utlenianie rozpoczyna się powyżej około 450 ° C (840 ° F), w wyniku czego powstaje Y2O3. Metal łatwo reaguje z rozcieńczonymi kwasami – z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego (HF), w którym nierozpuszczalna warstwa ochronna YF3, która tworzy się na powierzchni metalu, zapobiega dalszej reakcji. Wióry itru łatwo zapalają się w powietrzu, paląc się do białości. Metal jest paramagnetyczny z niezależną od temperatury podatnością magnetyczną w zakresie od 10 do 300 K (od -263 do 27 ° C lub od -442 do 80 ° F). Staje się nadprzewodnikiem w temperaturze 1,3 K (-271,9 ° C lub -457 ° F) pod ciśnieniem przekraczającym 110 kilobarów.

W 1794 roku fiński chemik Johan Gadolin wyodrębnił tlenek itru, nową ziemię lub tlenek metalu, z minerału znalezione w Ytterby w Szwecji. Itria, pierwsza odkryta ziemia rzadka, okazała się mieszaniną tlenków, z której przez ponad sto lat powstało dziewięć pierwiastków – itr, skand (liczba atomowa 21) i ciężkie metale lantanowców z terbu ( liczba atomowa 65) na lutet (liczba atomowa 71) – zostały rozdzielone. Itr występuje zwłaszcza w ciężkich rudach ziem rzadkich, z których najważniejsze są iły laterytowe, gadolinit, euksenit i ksenotym. W skałach magmowych skorupy ziemskiej pierwiastek ten występuje częściej niż jakikolwiek inny pierwiastek ziem rzadkich, z wyjątkiem ceru, a występuje go dwa razy więcej niż ołów. Itr występuje również w produktach rozszczepienia jądrowego.

Stabilny itr-89 jest jedynym naturalnie występującym izotopem. Zgłoszono łącznie 33 (z wyłączeniem izomerów jądrowych) radioaktywnych izotopów itru o masie od 77 do 109 i okresie półtrwania od 41 milisekund (itr-108) do 106,63 dni (itr-88).

W handlu itr jest oddzielany od innych pierwiastków ziem rzadkich metodą ekstrakcji ciecz-ciecz lub metodą wymiany jonowej, a metal jest wytwarzany przez metalotermiczną redukcję bezwodnego fluorku wapniem. Itr występuje w dwóch formach alotropowych (strukturalnych). Faza α jest heksagonalna z gęstym upakowaniem przy a = 3,6482 A ic = 5,7318 A w temperaturze pokojowej. Faza β jest skupiona na ciele sześciennym z a = 4,10 Å w 1478 ° C (2692 ° F).

Itr i jego związki mają wiele zastosowań. Główne zastosowania obejmują gospodarze dla czerwonych luminoforów do lamp fluorescencyjnych, kolorowych wyświetlaczy i ekranów telewizyjnych wykorzystujących lampy elektronopromieniowe. W laserach stosuje się granat itrowo-glinowy (YAG) domieszkowany innymi ziemiami rzadkimi; granat itrowo-żelazowy (YIG) jest używany do filtrów mikrofalowych, radarów, urządzeń komunikacyjnych i syntetycznych klejnotów; a tlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru jest stosowany w czujnikach tlenu, ceramice strukturalnej, powłokach barier termicznych i syntetycznych diamentach. Głównym zastosowaniem itru są wysokotemperaturowe ceramiki nadprzewodzące, takie jak YBa2Cu3O7, które mają temperaturę przejścia nadprzewodzącego 93 K (-180 ° C lub -292 ° F) dla linii przesyłowych energii elektrycznej i magnesów nadprzewodzących. Metal jest stosowany jako dodatek stopowy do stopów żelaznych i nieżelaznych w celu zwiększenia odporności na korozję i odporności na utlenianie. Związki itru są używane w szkłach optycznych i jako katalizatory.

Itr zachowuje się chemicznie jak typowy pierwiastek ziem rzadkich o stopniu utlenienia +3. Jego promień jonowy jest zbliżony do promieni dysprozu i holmu, co utrudnia oddzielenie tych pierwiastków. Oprócz białego półtoratlenku, itr tworzy serię prawie białych soli, w tym siarczan, trichlorek i węglan.