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镱娘

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自从看了元素娘,麻麻再也不用担心我的化学成绩啦~

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R游客您好,欢迎来到稀土所属上层离岛基地!在幕后默默工作着的元素娘们,欢迎您的光临——R
  1. R在这里所有人亲密无间,基地的每个少女都合作共赢(注)镧系元素娘化学性质极其相似,常常共生而难以分离。R
  2. R我们慷慨解囊,无私相授,遵从女王的教诲,给每个来客提供电子盛宴(注)镧系元素娘都是活泼金属,容易在化学反应中失去3(2-4)个电子。。R
  3. R化学性质并不能限制我们的一切,我们依然能遨游在物理的海洋(注)镧系元素娘因为f区电子带来的特殊物理性质在磁学、光学领域大活跃。。R

在美好的未来发光吧!此致。

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu
Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
070-Yb.jpg
基本资料
本名
Ytterbium
昵称化学符号
Yb
身高原子半径
240pm
体重原子量
173.04
熔点 824℃
沸点 1427℃
密度 6.977g/cm3
化合价 +2,+3
存在感地壳含量
3.3×10-4%
行动力电负性
1.3
姐妹们同位素
自然界有七种同位素:168Yb、170Yb、171Yb、172Yb、173Yb、174Yb、176Yb
相关人士元素 铕娘钐娘镥娘

镱娘是一位不可或缺的稀土元素娘,原子序数为70,是家族中的十四妹。

“我和数位姐妹们来自北国的Ytterby小镇,亲爱的客人,也愿您和我们同行。”(镱娘的名字正是来源于Ytterby,和钇娘铽娘铒娘一样。)

家族、使魔化合物、社会关系

家族

镱娘属于镧系元素娘。家族情况如下:

铈娘亲族
  1. 大姐 镧娘La
  2. 二姐 铈娘Ce
  3. 三妹 镨娘Pr
  4. 四妹 钕娘Nd
  5. 五妹 钷娘Pm(家族中唯一的放射性元素姐妹)
  6. 六妹 钐娘Sm
  7. 七妹 铕娘Eu
钇娘亲族
  1. 八妹 钆娘Gd
  2. 九妹 铽娘Tb
  3. 十妹 镝娘Dy
  4. 十一妹 钬娘Ho
  5. 十二妹 铒娘Er
  6. 十三妹 铥娘Tm
  7. 十四妹 镱娘Yb
  8. 十五妹 镥娘Lu

化合物使魔

镱娘共有3中不同的阶级(价态):0(Min)镱娘自己
+2 二氯化镱酱
+3(Max) 氧化镱桑 硫酸镱桑

镱娘的+2价使魔

当你把镱娘放在盐酸中洗澡,除了放出了大量的氢气气泡以外,溶液还会变成柠檬黄色,这是因为产生了镱娘的+2价使魔Yb2+。镱娘和钐娘一样,容易被推倒氧化,不单单会被空气中的氧娘氧化,甚至还会与水反应继续产生氢气气泡,溶液也因此变为无色。

二卤化镱酱可以用氢娘或者锌娘与三卤化镱桑反应制得,对于氧化性弱好欺负碘娘,甚至可以直接通过加热三碘化镱桑分解的方法来制取二碘化镱酱(碘娘:“本小姐的黑暗之力…还不够…!”

$$\ce{H2/Zn + 2YbCl3->2YbCl2 + 2HCl/ZnCl2}$$

$$\ce{2YbI3->2YbI2 + I2}$$

另一方面,Yb2+的离子半径与碱土金属离子半径相近,使得Yb2+在盐类的溶解性上与Sr2+和Ba2+相似,比如说YbSO4就是一种难溶于水的沉淀。(但要注意一点,YbSO4与硫酸锶桑或者硫酸钡桑并不完全相同,不但晶型不同,而且还极易被空气中的氧娘绿色氧化成白色)

镱娘的+3价使魔

镧系元素娘的+3价使魔具有比较高的相似度,镱娘也不例外。不知是不是刻意的安排,在镱娘拥有了奇妙的+2价属性之后,她的+3价使魔却变得平平无奇,绝大部分都是单调的白色。

氧化镱桑是白色微带绿色粉末,容易吸收空气中的水和二氧化碳变成碱式碳酸盐,可用于光学玻璃的添加剂。硫化镱桑不能通过向Yb3+通入硫化氢酱的方法制得,那样只会得到氢氧化镱桑,这一点与铝娘比较相似,硫化镱桑只能通过硫娘与镱娘反应百合的方法制取。

三氯化镱桑可以用氧化镱桑与热盐酸反应制得,具有广泛的用途,即可以作为一个路易斯酸来催化一些有姬反应,在别人搞姬时帮他们一把,,在生物学上可以用来检测动物的消化情况,甚至是作为基因芯片来快速检测疾病。

外貌

一位可爱的眼镜妹(镱娘的使魔被用来作为光学玻璃的添加剂),长发而且个子也比其他几个姐妹们高上一截(因为4f壳层被填满,镱的原子半径更大),带着一个淡黄色的发夹(难以触发的+2价属性),不算太贫乳(自然丰度在重稀土元素中还算不错),常常会羡慕姐姐们(指铈娘她们)。

社会关系

镱娘性格活泼,在空气中会被氧化。在被稀酸溶解攻略时会先经过不稳定的+2价形态,再变为稳定的+3价形态,尽管镱娘的使魔们看起来比较单调,但是这可并不影响她在科学家魔法使们中的地位,这一点在氧化镱桑和氯化镱桑上尤为明显。

氧化镱桑常被用来制作成陶瓷电介质,在电子电路中发挥作用,还可以作为荧光材料制成工业发光碳棒。除此以外,氧化镱桑是特种玻璃的添加剂,耐高温隔热材料和各种催化剂。

氧化镱桑:一个人要做这么多事,真是忙死我了。

氯化镱桑:相较于我,你已经算好的了。

确实,氯化镱桑的用途比氧化镱桑的用途还要多。在有姬化学中氯化镱桑作为一种路易斯酸,成为过渡态的配位百合试剂来催化烷基化反应或羟醛缩合反应等等。(当然高催化效率也是有代价的,那就是反应有选择性)

在生物学上,氯化镱桑的用途就更广了。她是核磁共振的位移试剂(与YbCl3接触过的原子核会产生不一样的共振),因此可以用来探测神经讯号,而且还是一种钙离子的探针(来让我看看你在哪里)。在动物饲料中掺入氯化镱桑可以检测动物的消化情况,而且还不会对动物造成什么影响。她在化学上的催化原理还使得她可以用来制成基因芯片(加快DNA的荧光标记),用来快速检测疾病,真的可以说是造福人类。

镱娘本尊还是一种便携的X射线源[1],镱离子则是一种激光材料,则是重要的荧光物质的敏化剂。

个人经历

梦的开始

1842年莫桑德尔从钇土中分离出了铒土和铽土,然而化学家们利用光谱分析法(基尔霍夫和本生的万恶之源)证明铒土并不是一种纯净的元素的氧化物使魔,因此梦就这么开始了。

从Ytterby小镇而来

1878年瑞士化学家查尔斯和马利格纳克从铒土中分离出了一种新元素,为了纪念钇矿的发现地Ytterby小镇,将其命名为Ytterbium,这就是镱娘了。(然而显然并不仅仅只有镱娘以这个小镇命名),最初的镱娘和使魔还并不纯净纯洁,比如说直到1946年才得到比较纯的氯化镱桑。

镱娘:你在小镇里玩的还开心吗?

虽然镱娘在地壳中的丰度还算不错,但可利用的较少且价格昂贵,直到后来激光等技术的发展,镱娘才真正大显身手。

她化作了光

最早在光增益中常用的是钕娘,但现在收到了镱娘的强烈挑战,镱玻璃的增益系数是钕玻璃的16倍,寿命也是它的3倍。因此镱娘开始用于可控核聚变[2]和激光武器等高端的行业。

钕娘:我承认你在这方面确实比我强,但是你依旧离不开我。(镱玻璃激光需要钕离子的敏化才能在室温下运转)

召唤方式

工业召唤方式

镱娘藏身于磷钇矿和独居石中,常利用离子交换法或者溶剂萃取法得到较纯的镱娘的使魔,镱娘的召唤常用镧娘与氧化镱桑反应百合制得[3],接着再利用镱娘的高蒸汽压特性通过蒸馏出去镧娘。

$$\ce{2La + Yb2O3->La2O3 + 2Yb}$$

召唤出的镱娘可以利用蒸馏的方法进一步提纯。

实验室召唤方式

在实验室里召唤少量的镱娘,是利用钙娘与氧化镱桑反应得到,此法主要还是用来得到镱娘的特定同位素,尤其是放射性同位素。

$$\ce{3Ca + Yb2O3->3CaO + 2Yb}$$

参考

  1. 利用的是170Tm在衰变时放出的强烈X射线(铥娘:你Tm又来迫害我了是吧?)
  2. 这里指的是惯性约束核聚变,磁约束显然用不到激光对吧
  3. 因为镱娘的变价属性,故不适合利用御坂美琴(电解法)召唤镱娘