إتريوم

	زركونيوم → إتريوم ← سترونتيوم
المظهر
	رمادي فلزي;
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز	إتريوم، 39، Y
تصنيف العنصر	فلز انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي	3، 5، d
الكتلة الذرية	88.90585 غ·مول−1
توزيع إلكتروني	Kr]; 4d1 5s2]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ	2, 8, 18, 9, 2 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور	صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة)	4.472 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار	4.24 غ·سم−3
نقطة الانصهار	1799 ك، 1526 °س، 2779 °ف
نقطة الغليان	3609 ك، 3336 °س، 6037 °ف
حرارة الانصهار	11.42 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر	365 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س)	26.53 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة	3, 2, 1
الكهرسلبية	1.22 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين	الأول: 600 كيلوجول·مول−1
	الثاني: 1180 كيلوجول·مول−1
	الثالث: 1980 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري	180 بيكومتر
نصف قطر تساهمي	7±190 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية	نظام بلوري سداسي
المغناطيسية	مغناطيسية مسايرة
مقاومة كهربائية	(درجة حرارة الغرفة) (ألفا، بولي) 596 نانوأوم·متر
الناقلية الحرارية	17.2 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري	(درجة حرارة الغرفة) (ألفا، بولي); 10.6 ميكرومتر/(م·كلفن)
سرعة الصوت (سلك رفيع)	3300 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ	63.5 غيغاباسكال
معامل القص	25.6 غيغاباسكال
معامل الحجم	41.2 غيغاباسكال
نسبة بواسون	0.243
صلادة برينل	589 ميغاباسكال
رقم CAS	7440-65-5
النظائر الأكثر ثباتاً
	المقالة الرئيسية: نظائر الإتريوم
	ع; ن; ت;

الإتريوم^[2] عنصر كيميائي رمزه Y وعدده الذري 39؛ وينتمي إلى عناصر المستوى الفرعي d ويقع في المرتبة الثانية ضمن عناصر المجموعة الثالثة في الجدول الدوري. وفقاً لترتيب العدد الذري فإنّ الإتريوم فلز ٌّانتقالي، وهو يشبه عناصر اللانثانيدات كيميائياً، ويصنّف تاريخياً ضمن العناصر الأرضية النادرة. الإتريوم فلز ذو لون فضّي، وهو لا يوجد أبداُ في الطبيعة على هيئة عنصر حر، إنما مشتركاً مع اللانثانيدات في معادنها، كما يوجد لهذا العنصر نظير مستقر وحيد.

أطلق على الإتريوم هذه التسمية نسبة لقرية اسمها إتربي Ytterby بالقرب من مدينة ستوكهولم في السويد، والتي اكتشف فيها معدن الغادولينيت (المعروف أيضاً باسم الإتربيت) الحاوي على هذا العنصر.

أهم استخدام للإتريوم في الوقت الحاضر هو كونه أحد مكونات المواد الفسفورية، وخاصة تلك المستخدمة في مصابيح الثنائيات الباعثة للضوء (LED). استخدم الإتريوم تاريخياً في تركيب المواد الفسفورية الحمراء في شاشات عرض أجهزة التلفاز القديمة المعتمدة على صمام الأشعة المهبطية؛ كما يستخدم الإتريوم أيضاً في إنتاج الأقطاب الكهربائية والكهارل والمرشحات الإلكترونية والليزر والموصلات الفائقة، بالإضافة إلى دخوله في عدد من التطبيقات الطبية المختلفة. من جهة أخرى، لا يعرف للإتريوم أي دور حيوي، ويمكن أن يؤدي التعرض لمركبات الإتريوم إلى التسبب بحدوث أمراض تنفسية لدى البشر.

التاريخ وأصل التسمية[عدل]

في سنة 1787 عثر كارل أكسل أرينيوس ^{[ط 1]} على صخرة سوداء ثقيلة في مقلع قديم بالقرب من قرية إتربي ^{[ط 2]} السويدية (حالياً جزء من أرخبيل ستوكهولم ^{[ط 3]}).^[3] واعتقد بدايةً أنها قد تكون حاوية على معدن غير معروف بعد لعنصر التنغستن المكتشف حديثاً حينها،^[4] وأطلق على المعدن اسم إتربيت ^{[ط 4]} نسبة إلى مكان الاكتشاف، وأرسل عينات إلى عدة كيميائيين من أجل تحليله.^[3] من بينهم، تمكن الكيميائي يوهان غادولين ^{[ط 5]} في أكاديمية توركو ^{[ملاحظة 1]} أن يتعرف على أكسيد جديد في العينة التي أرسلها أرينيوس، وذلك في سنة 1789، وقام بنشر النتائج الكاملة للتحاليل في سنة 1794.^[5]

أكد آندرز غوستاف إيكبرغ ^{[ط 7]} نتائج التحليل، وأطلق على الأكسيد الجديد اسم إتريا ^{[ط 8]}.^[6] كانت المركبات الكيميائية حينها يطلق عليها اسم التراب ^{[ط 9]}، وفي العقود التالية طبق الكيميائيون المبادئ الجديدة في اكتشاف العناصر الكيميائية التي رسخها أنطوان لافوازييه ^{[ط 10]}، بحيث أن كل أكسيد جديد (تراب) مكتشف يمكن تحليله إلى العناصر الأولية المكونة له، أي أن اكتشاف تراب جديد هو مكافئ لاكتشاف عنصر جديد ضمنه، وفي هذه الحالة سيكون اسم العنصر إتريوم.^[7]^[8]^[9] وكان الكيميائي فريدرش فولر ^{[ط 11]} أول من تمكن من عزل العنصر بشكله الحر، في سنة 1828 من مفاعلة مركب كلوريدي متطاير (والذي اعنقد أنه كلوريد الإتريوم الثلاثي) مع البوتاسيوم.^[10]^[11]^[12]

بعد ذلك، وفي سنة 1843، وجد كارل غوستاف موساندر ^{[ط 12]} أن عينات تراب الإتريا المستخرجة حينها حاوية على أكاسيد لثلاثة عناصر كيميائية متمايزة، وهي: الإتريوم والتربيوم والإربيوم.^[13]^[14] ولاحقاً تمكن جان شارل غاليسارد دي مارينياك ^{[ط 13]} من عزل أكسيد لعنصر رابع، وهو الإتيربيوم، في سنة 1878.^[15] تمكن الكيميائيون لاحقاً من تطوير طرق عزل تلك العناصر الجديدة المكتشفة من أكاسيدها، والتي تعود جذر تسمية كل منها إلى قرية إتربي، مكان اكتشافها.^[16] بما أن تراب الإتريا المستخرج حينها لم يكن مركباً أكسيدياً لعنصر واحد إنما معدناً، لذلك غير مارتن كلابروت ^{[ط 14]} تسميته إلى غادولينيت ^{[ط 15]} تكريماً لمكتشفه غادولين.^[3]

كان الرمز الكيميائي Yt هو المعتمد لهذا العنصر إلى أوائل عشرينيات القرن العشرين، بعد ذلك أصبح الرمز Y الشائع لهذا العنصر في الوسط العلمي.^[17]^[18]

الوفرة الطبيعية[عدل]

معدن الزينوتيم، أحد المعادن الحاوية على الإتريوم

يوجد عنصر الإتريوم في الطبيعة في أغلب المعادن الأرضية النادرة،^[19] كما يوجد في بعض خامات اليورانيوم، ولكنه لا يوجد على الإطلاق في القشرة الأرضية على شكله العنصري الحر.^[20] يبلغ متوسط تركيز الإتريوم في القشرة الأرضية مقدار 31 جزء في المليون ^{[ط 16]}،^[21] وبذلك يأتي في المرتبة 43 بين العناصر الكيميائية من حيث الوفرة الطبيعية في القشرة الأرضية.^[22]^:615 يمكن أن يعثر على الإتريوم في عدد من المعادن، منها باستنيسيت ^{[ط 17]} ومونازيت ^{[ط 18]} وزينوتيم ^{[ط 19]}. يتراوح تركيز الإتريوم في التربة بين 10 إلى 150 جزء في المليون ^{[ملاحظة 2]}؛ وفي ماء البحر حوالي 9 جزء في الترليون ^{[ط 20]}.^[22] بينت تحاليل العينات المجموعة أثناء برنامج أبولو أن محتوى الإتريوم في التربة القمرية مرتفع نسبياً.^[16]

توجد توضعات جيدة للإتريوم في البرازيل والهند وكذلك في منجم بايان أوبو ^{[ط 21]} في الصين. وفي سنة 2018 عثر على توضعات كبيرة للعناصر الأرضية النادرة في قعر البحر المجاور لجزيرة مينامي-توري-شيما ^{[ط 22]} اليابانية.^[23]^[24]

طالع أيضاً[عدل]

الهوامش[عدل]

ملحوظات

^ والتي كانت تعرف حينها باسم جامعة آبو ^{[ط 6]}
^ يبلغ متوسط الوزن الجاف مقدار 23 جزء في المليون (ppm)

مصطلحات

^ Carl Axel Arrhenius
^ Ytterby
^ Stockholm Archipelago
^ ytterbite
^ Johan Gadolin
^ University of Åbo
^ Anders Gustaf Ekeberg
^ yttria
^ Earth
^ Antoine Lavoisier
^ Friedrich Wöhler
^ Carl Gustaf Mosander
^ Jean Charles Galissard de Marignac
^ Martin Heinrich Klaproth
^ gadolinite
^ parts per million (ppm)
^ Bastnäsite
^ Monazite
^ Xenotime
^ Parts per trillion (ppt)
^ Bayan Obo
^ Minamitorishima

المراجع[عدل]

^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
^ معجم مصطلحات الكيمياء (بالعربية والإنجليزية والفرنسية) (ط. 1)، دمشق: مجمع اللغة العربية بدمشق، 2014، ص. 588، OCLC:931065783، QID:Q113378673
^ ^أ ^ب ^ت Van der Krogt 2005
^ Emsley 2001, p. 496
^ Gadolin 1794
^ Greenwood 1997، صفحة 944
^ Marshall، James L. Marshall؛ Marshall، Virginia R. Marshall (2015). "Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Beginnings" (PDF). The Hexagon: 41–45. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-30.
^ Marshall، James L. Marshall؛ Marshall، Virginia R. Marshall (2015). "Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years" (PDF). The Hexagon: 72–77. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-30.
^ Weeks، Mary Elvira (1956). The discovery of the elements (ط. 6th). Easton, PA: Journal of Chemical Education.
^ "Yttrium". The Royal Society of Chemistry. 2020. اطلع عليه بتاريخ 2020-01-03.
^ Wöhler، Friedrich (1828). "Ueber das Beryllium und Yttrium". Annalen der Physik. ج. 89 ع. 8: 577–582. Bibcode:1828AnP....89..577W. DOI:10.1002/andp.18280890805.
^ Heiserman, David L. (1992). "Element 39: Yttrium". Exploring Chemical Elements and their Compounds. New York: TAB Books. pp. 150–152. (ردمك 0-8306-3018-X).
^ Heiserman، David L. (1992). "Carl Gustaf Mosander and his Research on rare Earths". Exploring Chemical Elements and their Compounds. New York: TAB Books. ص. 41. ISBN:978-0-8306-3018-9.
^ Mosander, Carl Gustaf (1843). "Ueber die das Cerium begleitenden neuen Metalle Lathanium und Didymium, so wie über die mit der Yttererde vorkommen-den neuen Metalle Erbium und Terbium". Annalen der Physik und Chemie (بالألمانية). 60 (2): 297–315. Bibcode:1843AnP...136..297M. DOI:10.1002/andp.18431361008.
^ "Ytterbium". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, Inc. 2005.
^ ^أ ^ب Stwertka 1998, p. 115.
^ Coplen، Tyler B.؛ Peiser, H. S. (1998). "History of the Recommended Atomic-Weight Values from 1882 to 1997: A Comparison of Differences from Current Values to the Estimated Uncertainties of Earlier Values (Technical Report)". Pure Appl. Chem. ج. 70 ع. 1: 237–257. DOI:10.1351/pac199870010237. S2CID:96729044.
^ Dinér, Peter (Feb 2016). "Yttrium from Ytterby". Nature Chemistry (بالإنجليزية). 8 (2): 192. Bibcode:2016NatCh...8..192D. DOI:10.1038/nchem.2442. ISSN:1755-4349. PMID:26791904.
^ اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح <ref> والإغلاق </ref> للمرجع Hammond
^ "yttrium". Lenntech. اطلع عليه بتاريخ 2008-08-26.
^ Cotton، Simon A. (15 مارس 2006). "Scandium, Yttrium & the Lanthanides: Inorganic & Coordination Chemistry". Encyclopedia of Inorganic Chemistry. DOI:10.1002/0470862106.ia211. ISBN:978-0-470-86078-6.
^ ^أ ^ب اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح <ref> والإغلاق </ref> للمرجع Emsley497
^ Takaya et a.، Yutaro (10 أبريل 2018). "The tremendous potential of deep-sea mud as a source of rare-earth elements". Scientific Reports. ج. 8 ع. 5763: 5763. Bibcode:2018NatSR...8.5763T. DOI:10.1038/s41598-018-23948-5. PMC:5893572. PMID:29636486.
^ "Treasure island: Rare metals discovery on remote Pacific atoll is worth billions of dollars". Fox News. 19 أبريل 2018.

إتريوم في المشاريع الشقيقة:

صور وملفات صوتية من كومنز.

[11] والتي كانت تعرف حينها باسم جامعة آبو ^{[ط 6]}

[43] يبلغ متوسط الوزن الجاف مقدار 23 جزء في المليون (ppm)

[3] Carl Axel Arrhenius

[4] Ytterby

[5] Stockholm Archipelago

[8] ytterbite

[9] Johan Gadolin

[10] University of Åbo

[13] Anders Gustaf Ekeberg

[14] yttria

[16] Earth

[17] Antoine Lavoisier

[21] Friedrich Wöhler

[25] Carl Gustaf Mosander

[28] Jean Charles Galissard de Marignac

[31] Martin Heinrich Klaproth

[32] te

[37] rts per million (ppm)

[40] Bastnäsite

[41] Monazite

[42] Xenotime

[44] Parts per trillion (ppt)

[45] Bayan Obo

[46] Minamitorishima

[magnet-1] Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.

[2] معجم مصطلحات الكيمياء (بالعربية والإنجليزية والفرنسية) (ط. 1)، دمشق: مجمع اللغة العربية بدمشق، 2014، ص. 588، OCLC:931065783، QID:Q113378673

[Krogt-6] أ ^ب ^ت Van der Krogt 2005

[Emsley496-7] Emsley 2001, p. 496

[12] Gadolin 1794

[Greenwood1997p944-15] Greenwood 1997، صفحة 944

[Beginnings-18] Marshall، James L. Marshall؛ Marshall، Virginia R. Marshall (2015). "Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Beginnings" (PDF). The Hexagon: 41–45. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-30.

[Virginia-19] Marshall، James L. Marshall؛ Marshall، Virginia R. Marshall (2015). "Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years" (PDF). The Hexagon: 72–77. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-30.

[Weeks-20] Weeks، Mary Elvira (1956). The discovery of the elements (ط. 6th). Easton, PA: Journal of Chemical Education.

[RSYttrium-22] "Yttrium". The Royal Society of Chemistry. 2020. اطلع عليه بتاريخ 2020-01-03.

[23] Wöhler، Friedrich (1828). "Ueber das Beryllium und Yttrium". Annalen der Physik. ج. 89 ع. 8: 577–582. Bibcode:1828AnP....89..577W. DOI:10.1002/andp.18280890805.

[24] Heiserman, David L. (1992). "Element 39: Yttrium". Exploring Chemical Elements and their Compounds. New York: TAB Books. pp. 150–152. (ردمك 0-8306-3018-X).

[Heiserman-26] Heiserman، David L. (1992). "Carl Gustaf Mosander and his Research on rare Earths". Exploring Chemical Elements and their Compounds. New York: TAB Books. ص. 41. ISBN:978-0-8306-3018-9.

[27] Mosander, Carl Gustaf (1843). "Ueber die das Cerium begleitenden neuen Metalle Lathanium und Didymium, so wie über die mit der Yttererde vorkommen-den neuen Metalle Erbium und Terbium". Annalen der Physik und Chemie (بالألمانية). 60 (2): 297–315. Bibcode:1843AnP...136..297M. DOI:10.1002/andp.18431361008.

[29] "Ytterbium". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, Inc. 2005.

[Stwertka115-30] أ ^ب Stwertka 1998, p. 115.

[33] Coplen، Tyler B.؛ Peiser, H. S. (1998). "History of the Recommended Atomic-Weight Values from 1882 to 1997: A Comparison of Differences from Current Values to the Estimated Uncertainties of Earlier Values (Technical Report)". Pure Appl. Chem. ج. 70 ع. 1: 237–257. DOI:10.1351/pac199870010237. S2CID:96729044.

[34] Dinér, Peter (Feb 2016). "Yttrium from Ytterby". Nature Chemistry (بالإنجليزية). 8 (2): 192. Bibcode:2016NatCh...8..192D. DOI:10.1038/nchem.2442. ISSN:1755-4349. PMID:26791904.

[Hammond-35] اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح <ref> والإغلاق </ref> للمرجع Hammond

[36] "yttrium". Lenntech. اطلع عليه بتاريخ 2008-08-26.

[Cotton-38] Cotton، Simon A. (15 مارس 2006). "Scandium, Yttrium & the Lanthanides: Inorganic & Coordination Chemistry". Encyclopedia of Inorganic Chemistry. DOI:10.1002/0470862106.ia211. ISBN:978-0-470-86078-6.

[Emsley497-39] أ ^ب اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح <ref> والإغلاق </ref> للمرجع Emsley497

[47] Takaya et a.، Yutaro (10 أبريل 2018). "The tremendous potential of deep-sea mud as a source of rare-earth elements". Scientific Reports. ج. 8 ع. 5763: 5763. Bibcode:2018NatSR...8.5763T. DOI:10.1038/s41598-018-23948-5. PMC:5893572. PMID:29636486.

[48] "Treasure island: Rare metals discovery on remote Pacific atoll is worth billions of dollars". Fox News. 19 أبريل 2018.

[1]

[2]

[ط 1]

[ط 2]

[ط 3]

[3]

[4]

[ط 4]

[ط 5]

[ملاحظة 1]

[5]

[ط 7]

[ط 8]

[6]

[ط 9]

[ط 10]

[7]

[8]

[9]

[ط 11]

[10]

[11]

[12]

[ط 12]

[13]

[14]

[ط 13]

[15]

[16]

[ط 14]

[ط 15]

[17]

[18]

[19]

[20]

[ط 16]

[21]

[22]

[ط 17]

[ط 18]

[ط 19]

[ملاحظة 2]

[ط 20]

[ط 21]

[ط 22]

[23]

[24]

[ط 6]