Elemente des PSE (1)
Auch der ein oder andere Nicht-Chemiker kann sich sicherlich noch an das Periodensystem der Elemente erinnern. Meist hat man da als Schüler jedoch allerhöchstens die molare Masse oder ein chemisches Symbol nachgesehen. Als Student sah das schon anders aus, da wollten die doch tatsächlich, das man diese Anordnung der Elemente auswendig lernt. Eine beliebte Aufgaben im Grundstudium war auch die Elektronenkonfiguration zu ermitteln. Doch meist blieb es bei den Haupt- und Nebengruppenelementen, die Lanthanoide und Actinoide spielten selten eine wirkliche Rolle.
In meinem Blog werde ich nun hin und wieder ein Element dieser “unbekannten” Perioden, aber auch ein eher seltenes Nebengruppenelement zu meinem Favoriten des Tages küren und ein paar interessante Informationen dazu schreiben.
Der erste Kandidat ist … Ytterbium.
Der Name Ytterbium leitet sich von Ytterby, einer Grube auf einer Schäreninsel nördlich von Stockholm ab. Es wurde 1878 von Jean Charles Galissard de Marignac entdeckt. Als er einen neuen Bestandteil in der als Erbia bekannten Erde fand, nannte er ihn Ytterbia. Er nahm an, dass darin ein bisher noch unbekanntes Element steckte. Dem französischen Chemiker Georges gelang es Ytterbia in zwei Komponenten aufzutrennen, Neoytterbia und Lutetia. Später wurde die Bezeichnung Neoytterbium zu Ytterbium gekürzt. Im Labor wurde das reine Metall 1937 von Klemm und Bonner durch die Reduktion von YbF3 mit Kalium dargestellt.
Es ist das vorletzte Element der Lanthanoiden-Reihe. Es ist ein silbergraues, sehr weiches und gut dehnbares Schwermetall. In der Natur existieren zwei Modifikationen: α-Ytterbium und β-Ytterbium. Diese setzten sich aus einem Gemisch von sieben verschiedenen Isotopen zusammen, 174Yb (31,8%), 172Yb (21,9%) und 173Yb (16,1%) treten dabei am häufigsten auf. 169Yb hat mit 32 Tagen die längste und 154Yb mit 42 Millisekunden die kürzeste Halbwertszeit. Das Metall ist unedel und sehr reaktionsfähig. Am Aufbau der Erdkruste ist es nur mit ca. 0,004 Gewichtsprozent beteiligt, findet jedoch vermehrt Anwendung als Bestandteil von Haushaltsgeräten, Farbfernsehern, bei der Herstellung von Katalysatoren und bei der Politur von Glas. Die Industrie setzt es zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von rostfreien Stählen ein. Das radioaktive Isotop 169Yb wird vereinzelt als γ-Strahlenquelle in der Nukleartechnik angewandt. Auch die Medizin nimmt sich dem Schwermetall an,YbF3 ist teilweise in hochwertigen Kunststofffüllungen und Inlay-Zementen von Zahnfüllungen enthalten. Wegen der ständigen Fluoridfreisetzung baut es einen künstlichen Kariesschutz auf. Yb-Co-Fe-Mn-Legierungen eignen sich für hochwertige Dauermagnete.
Als Metall ist es wenig giftig, erst seine Gase stellen eine Gefahr für Mensch und Tier dar. Werden die Dämpfe über einen langen Zeitraum eingeatmet kann es zu Lungenembolien und Leberschäden kommen. Tritt es in den Stoffkreislauf der Natur ein, lagert es sich im Boden und in Gewässern ab. Es schädigt so die Zellmembran der Wasserlebewesen, Funktionen des Nervensystems werden blockiert.
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