70Yb173.05
原子序数 70 · 镧系元素
镱 Yb
别名: Ytterbium
镱(Yb)是第70号元素,是一种柔软的银白色镧系元素,与它的邻居们明显不同:密度明显更小,熔点更低,而且容易形成+2价离子。如今,它最为人所知的是驱动着有史以来最精确的一些原子钟,以及许多工业光纤激光器。
主要性质
| 原子序数 | 70 |
|---|---|
| 原子量 | 173.05 (CIAAW 2024 简化标准原子量) |
| 分类 | 镧系元素 |
| 族 | 镧系/锕系(无族序号) |
| 周期 | 6 |
| 区 | f |
| 物态(25 °C,1 atm) | 固态 |
| 熔点 | 1092 K (818.9 °C) |
| 沸点 | 1469 K (1195.8 °C) |
| 密度 | 6.9 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | — |
| 原子半径(范德华半径) | 242 pm |
| 第一电离能 | 6.254 eV |
| 电子亲和能 | — |
| 氧化态 | +3, +2 |
| 发现 | 1878 |
电子排布
- 简写
- [Xe]6s2 4f14
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 6s2
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 18 · 32 · 8 · 2
轨道表示式
1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p6↑↓↑↓↑↓
4d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4f14↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5s2↑↓
5p6↑↓↑↓↑↓
6s2↑↓
在周期表中的位置
发现历史
1878年,瑞士化学家让·夏尔·加利萨尔·德马里尼亚克加热硝酸铒,分离出一种性质不同的白色氧化物,称之为镱土(ytterbia)。
镱土也不纯。1907年,法国的乔治·于尔班和奥地利的卡尔·奥尔·冯·韦尔斯巴赫各自独立地将其分离,发现了另一种元素镥;剩下的就是今天的镱。相当纯净的金属镱直到20世纪50年代才被制得。
名称由来
名称来自瑞典伊特比村,钇、铽和铒的名字也源于此。镱(ytterbium)和钇(yttrium)很容易混淆,但它们是化学性质不同的两种元素。中文“镱”以金字旁加“意”字,取其读音。
主要用途
- 光晶格钟:被囚禁在激光晶格中的镱原子以光学频率稳定地“滴答”,这种钟在数十亿年里的误差不到一秒;它们是未来重新定义“秒”的候选者。
- 光纤激光器:掺镱光纤激光器能高效地发出1微米附近的高功率光,被广泛用于金属切割、焊接和金属3D打印。
- 应力计:它的电阻随压力变化,因此被用于记录爆炸和地震冲击波的压力计。
- 辐射源:镱-169被用作射线照相的便携式伽马源。
同位素
天然镱由七种稳定同位素组成,其中镱-174含量最多,约占三分之一。原子钟通常使用镱-171或镱-174。放射性的镱-169半衰期约32天。
日常生活中
你不太可能亲手接触镱,但切割你汽车钢板或加工你手机零件的激光器,很可能就是镱光纤激光器;而世界的官方时间,有朝一日也可能由镱钟来维持。镱化合物可能刺激皮肤和眼睛,金属粉末易燃,但总体毒性一般认为较低。
小知识
- 镱的密度明显小于它的邻居铥和镥。
- 镱光晶格钟是有史以来最精确的计时器之一。
- 从铒土中分离出来的镱土,后来又再次分离,揭示出了镥。
同类元素 (镧系元素)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。