元素名称与发现过程
錂最早发现于一次偶然的电声实验。实验选取了一些理应为天蓝色但实际颜色偏紫的LoIr样本,并使用溶解于纯H3PO4的VO(H2PO4)2作介质。在测试后发现发出的音高显著高于LoIr作主体组分时的声音。经过繁杂的分离提纯,原先紫色的LoIr样本被分为了两份。其中第一份为较纯净的LoIr,第二份则是一种未知的红色固体。今天我们知道这种固体的主要成分是Yl2O3和Yl3O4。
人们关注到这种固体的特点是具有电声效应,且同等条件下音高显著高于LoIr、LoIrO4和YhO2。经过洛汞齐热还原,从中获得了一种红色的金属粉末,并命名为錂。
基础理化性质
中文名 |
錂 |
外文名 |
Yuezlinum |
符号 |
476.2196Yl |
常压熔点 |
723°C |
常压沸点 |
2015°C |
周期、分类 |
第九周期洛系元素 |
单质外观 |
红色有金属光泽的固体(███) |
粉末外观 |
-------- |
活泼性 |
活泼 |
20°C常压密度 |
16.0g/cm3 |
生物毒性 |
极弱(成人口经TDLo: 按Yl3+计,≥15g/kg) |
化合价 |
+2,+3,+5,+8 |
取悦性 |
3B2.2,3C3.5(强取悦性) |
外层电子排布 |
Electrons |
最长半衰期 |
稳定(477,478Yl);放射性核素为(475,476,479,478mYl) |
详细性质介绍
錂最突出的特点是其“领盒饭”的能力。
注:圈内梗。PS.rw,lzy你们这样对我真的很不友好(作为一个只听歌不入圈的粉丝,很多圈内的梗我都不了解,所以我只能当作普通元素来写,写不出什么特色内容)錂属于活泼金属,活泼到可以和水反应放出氢气:
Yl+2H2O======Yl(OH)2+H2↑。产物
Yl(OH)2(氢氧化亚錂)是一个难溶弱碱,但其还原性爆表,在pH足够低时可以直接被
H3O+(这里因为pH低,所以写水合氢离子)氧化:
2Yl(OH)2+6H3O+======2Yl3++10H2O+H2↑。而若是在錂和水的反应体系中通入氧气,还能制得一种三元中强碱——
Yl(OH)3(氢氧化錂)。这种中强碱具有类似氢氧化镧的特点:碱性不弱,但溶解度太小。不过和氢氧化镧比起来其溶解度还是偏大的,属于微溶物。錂的活泼性使得在潮湿的空气中其极为不稳定,理论上錂粉在湿度高的空气中都可以自燃,所以需要保存在液态石蜡或洛汞齐中。
另一个很好地说明錂领盒饭的能力的是其同位素的放射性。在尝试测定其相对原子质量时,人们通过质谱仪分离錂的各个同位素,并发现錂的同位素构成为:(红色为放射性同位素)
同位素 |
相对丰度 |
衰变产物 |
同位素 |
相对丰度 |
衰变产物 |
475Yl
|
0.005 |
40.4s(β+) |
476Yl
|
0.11 |
1.1min(β+) |
477Yl |
0.053 |
稳定 |
478Yl |
0.12 |
稳定 |
478mYl
|
0.445 |
30.2h(γ) |
479Yl
|
0.267 |
约4×106y(α) |
因此,未同位素分离的錂有微弱的放射性。这主要来自
479Yl释放出的
4He核。
但是,当人们进行同位素分离后一段时间,立刻观察到
478,478mYl
的放射性急剧增强。经过研究,人们发现这是因为
Yl-478m释放出的γ光子原先应该被
477,478Yl所捕获,但在分离后易被大量释放,从而形成了极高的放射性。这也可以解释
Yl-478m的短命和高丰度的矛盾之处。可以做到同样效果的还有
LoIr、LoIrO4这些化合物。
錂的化合价以+2和+3为主。+2价的錂和
Eu2+类似,具有极强的还原性,甚至可以把一氧化碳这种还原性气体进一步还原(属于是还原性物质传统艺能了):
6Yl(OH)2+2CO+4H2O======6Yl(OH)3+C2H2。因此,
YlO这种化合物甚至无法通过
Yl(OH)2加热脱水获得。同时这也决定了
Yl2+的研究和应用极少。
和大多数稀土、
洛、
钅言等洛系元素类似,錂的最稳定氧化态为+3。在潮湿的空气中錂自燃的产物就是其最重要的化合物——
Yl2O3。这种白色的粉末是一个典型的碱性氧化物,可以溶解在
盐酸这样的
弱酸里:
Yl2O3+6HCl======2YlCl3+3H2O。其碱性甚至可以和
YhO2这样两性偏碱的氧化物形成亚钅言酸錂酰(注:三氧化二洛也可以):
2Yl(OH)3+YhO2========(YlO)2[YhO2(OH)2]+2H2O从而出现两种沉淀同时消失于溶液中,然后又迅速结晶的奇观。不过目前学界有人认为与亚钅言酸洛不同,
(YlO)2[YhO2(OH)2]只是复杂氧化物的水合物。
錂还有+5价。制取它只需把錂粉溶解于热的王水:
5HNO3(con.)+18HCl(con.)+3Yl=====△=====3HYlCl6+5NO↑+10H2O。这里不能用冷王水是因为冷的王水里錂只能到+3价。这个过程简单并容易操作,对操作要求很低,唯一的缺点是费实验人员。现在主要采取氢氧化錂溶解于热的发烟硝酸里来制取+5价的錂:
2HNO3(fuming)+3Yl(OH)3=====△=====3H3YlO4+2NO↑+7H2O。反应后蒸发结晶即可得到
Yl2O5。这种氧化物是一个酸性氧化物。例如其可以直接和
Lo(OH)3反应:
Yl2O5+2Lo(OH)3========2LoYlO4+3H2O。反应得到的
LoYlO4(錂(V)酸洛)是难溶于水的具有电声效应的淡红色固体。
生产方式、用途、前景
錂的多种化合物大多具有和洛类似的电声效应(详见洛)。但是,和洛最大的不同在于,同等条件下錂发出的音高显著高于洛。例如这是一个仅改变了化合物组分,其他条件不改变的录音(上:Lo,Ir,Yl;下:Yl):
(化合物组分: LoIrO4(74.4%)+LoYlO3(25.1%)+其他组分(0.5%),介质: Co(H2PO4)2)
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(化合物组分: Yl(H2PO4)3(≥99.9%),介质: Co(H2PO4)2)
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