Numéro atomique 70 · Lanthanide
Ytterbium Yb
Autres noms: Ytterbium
L'ytterbium (Yb), élément 70, est un lanthanide mou et argenté qui se distingue de ses voisins : il est nettement moins dense, fond à plus basse température et forme facilement un ion 2+. Il est aujourd'hui surtout connu pour faire fonctionner certaines des horloges atomiques les plus précises jamais construites et de nombreux lasers à fibre industriels.
Propriétés principales
| Numéro atomique | 70 |
|---|---|
| Masse atomique | 173.05 (Masse atomique standard abrégée CIAAW 2024) |
| Famille | Lanthanide |
| Groupe | Lanthanides/actinides (sans numéro de groupe) |
| Période | 6 |
| Bloc | f |
| État (25 °C, 1 atm) | Solide |
| Point de fusion | 1092 K (818.9 °C) |
| Point d'ébullition | 1469 K (1195.8 °C) |
| Masse volumique | 6.9 g/cm³ |
| Électronégativité (Pauling) | — |
| Rayon atomique (van der Waals) | 242 pm |
| Première énergie d'ionisation | 6.254 eV |
| Affinité électronique | — |
| Degrés d'oxydation | +3, +2 |
| Découverte | 1878 |
Configuration électronique
- Abrégée
- [Xe]6s2 4f14
- Complète
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 6s2
- Électrons par couche
- 2 · 8 · 18 · 32 · 8 · 2
Diagramme des orbitales
Place dans le tableau
Découverte
En 1878, le chimiste suisse Jean Charles Galissard de Marignac chauffa du nitrate d'erbium et en sépara un oxyde blanc aux propriétés différentes, qu'il appela ytterbine.
L'ytterbine n'était pas pure non plus. En 1907, Georges Urbain en France et Carl Auer von Welsbach en Autriche la scindèrent indépendamment et y trouvèrent un autre élément, le lutécium ; le reste est l'ytterbium actuel. Un ytterbium métallique raisonnablement pur ne fut produit que dans les années 1950.
Origine du nom
Le nom vient du village suédois d'Ytterby, qui a aussi inspiré l'yttrium, le terbium et l'erbium. L'ytterbium et l'yttrium se confondent facilement, mais ce sont des éléments différents, à la chimie différente.
Principales utilisations
- Horloges optiques à réseau : des atomes d'ytterbium piégés dans un réseau de lumière laser oscillent à une fréquence optique si stable que ces horloges dériveraient de moins d'une seconde en plusieurs milliards d'années ; elles sont candidates à une future redéfinition de la seconde.
- Lasers à fibre : les lasers à fibre dopée à l'ytterbium émettent très efficacement une lumière de forte puissance vers 1 micromètre et sont largement utilisés pour découper et souder les métaux et pour l'impression 3D métallique.
- Jauges de contrainte : sa résistance électrique varie avec la pression ; il sert donc dans des jauges qui enregistrent les ondes de choc des explosions et des séismes.
- Sources de rayonnement : l'ytterbium 169 est utilisé comme source gamma portable en radiographie.
Isotopes
L'ytterbium naturel est constitué de sept isotopes stables, l'ytterbium 174 étant le plus abondant avec environ un tiers. Les horloges atomiques utilisent généralement l'ytterbium 171 ou l'ytterbium 174. L'ytterbium 169 radioactif a une demi-vie d'environ 32 jours.
Dans la vie quotidienne
Vous avez peu de chances de manipuler de l'ytterbium, mais le laser qui a découpé l'acier de votre voiture ou usiné des pièces de votre téléphone était peut-être un laser à fibre à l'ytterbium, et l'heure officielle mondiale pourrait un jour être donnée par des horloges à ytterbium. Ses composés peuvent irriter la peau et les yeux et la poudre métallique est inflammable, mais sa toxicité globale est jugée faible.
Bon à savoir
- L'ytterbium est nettement moins dense que ses voisins, le thulium et le lutécium.
- Les horloges optiques à réseau d'ytterbium comptent parmi les instruments de mesure du temps les plus précis jamais réalisés.
- L'ytterbine, elle-même séparée de l'erbine, fut à son tour scindée pour révéler le lutécium.
Même famille (Lanthanide)
Sources des données · Propriétés : PubChem Periodic Table (données publiques NIH/NLM, États-Unis) · Masses atomiques : masses atomiques standard abrégées CIAAW 2024 · Noms : Wikidata (CC0) ; les noms coréens suivent la Société coréenne de chimie. Consulté le 2026-09-23.