Иттрий и его характеристики

Общая характеристика иттрия

Иттрий всегда встречается в природе вместе с лантаноидами, поскольку является их химическим аналогом. Главные минералы иттрия ксенотиум YPO₄ и гадолинит Y₂FeBe₂Si₂O₁₀. Иттрий также содержится в виде различных солей в морской воде (0,0003 мг/л).

В виде простого вещества иттрий представляет собой светло-серый (рис. 1) металл, существующий в двух кристаллических модификациях: α-иттрий (гексагональная решетка) и b-иттрий (кубическая объемноцентрированная решетка), первая из которых устойчива при температуре ниже 1482 °C, а вторая – выше 1482 °C.

Рис. 1. Иттрий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса иттрия

Относительной молекулярная масса вещества (M_r) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (A_r) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии иттрий существует в виде одноатомных молекул Y, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 88,9058.

Изотопы иттрия

Известно, что в природе иттрий может находиться в виде единственного стабильного изотопа ⁸⁹Y. Массовое число равно 89, ядро атома содержит тридцать девять протонов и пятьдесят нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы иттрия с массовыми числами от 76-ти до 108-ми, а также двадцать восемь изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп ⁸⁸Y с периодом полураспада равным 106,616 суток.

Ионы иттрия

На внешнем энергетическом уровне атома иттрия имеется три электрона, которые являются валентными:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹5s².

В результате химического взаимодействия иттрий отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Y^o -3e → Y³⁺.

Молекула и атом иттрия

В свободном состоянии иттрий существует в виде одноатомных молекул Y. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу иттрия:

Сплавы иттрия

Сплавы на основе иттрия нашли свое применение в таких отраслях народного хозяйства как авиакосмическая промышленность, атомная техника и автомобилестроение. Помимо этого, иттрий используют в качестве легирующего компонента сплавов на основе алюминия, жаростойких сплавов никеля с хромом и др., что позволяет значительно повысить их электропроводность.

Примеры решения задач