Y · Élément 39 · Métal de transition
Une « terre rare » qui n’est en réalité pas rare, et la raison pour laquelle l’écran de votre téléphone émet les bonnes couleurs.
Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe l’yttrium parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Même élément, neutrons différents
Tous les atomes d’yttrium ont le même nombre de protons, 39, et ne diffèrent que par leur nombre de neutrons : ces variantes sont ses isotopes. Le plus courant, Y-89, a 50 neutrons et représente 100 % de l’yttrium naturel.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Y-89 le plus courant | 50 | 100 % | Stable | — |
| Y-90 | 51 | — | 64,05 h | β⁻ |
Ici, le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (88,906) moins numéro atomique, donne la même réponse : 50.
Modes de désintégration
Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.
Taille, à l’échelle
Rayon de 180 pm — soit 0,18 nm ; il en faudrait donc environ 2,78 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Entre 1799 K et 3609 K, l’yttrium est liquide : une plage de 1810 K.
Où il se trouve
Dans le tableau, l’yttrium occupe la période 5, groupe 3. Tous les éléments du groupe 3 possèdent le même nombre d’électrons externes, ce qui explique qu’ils se comportent de manière si similaire.
Autres métaux de transition
Tous les métaux de transitionL’histoire
L’yttrium (Y) est l’élément 39, un métal de transition argenté du groupe 3, situé sous le scandium. Il fond à 1 526 °C (1 799 K) et a une masse volumique de 4,472 g/cm³. Bien qu’il ne soit pas un lanthanide, il ressemble tellement aux lanthanides lourds qu’il se trouve avec eux dans les mêmes minerais et qu’il est compté parmi les terres rares.
L’yttrium possède 39 électrons répartis sur cinq couches, selon la distribution 2, 8, 18, 9, 2, avec la configuration [Kr] 4d¹ 5s². Il forme presque toujours l’ion Y³⁺, dont la taille est proche de celle des ions de l’holmium et du dysprosium ; c’est pourquoi il se comporte comme un lanthanide lourd.
L’yttrium naturel est constitué d’un seul isotope stable, l’yttrium-89. L’yttrium-90 radioactif, dont la demi-vie est de 64 heures, sert à traiter le cancer du foie.
En 1787, l’officier de l’armée suédoise et chimiste amateur Carl Axel Arrhenius a trouvé un minéral noir et lourd dans une carrière de feldspath à Ytterby, près de Stockholm. Ce minéral a plus tard été nommé gadolinite.
En 1794, le chimiste finlandais Johan Gadolin a analysé le minéral et y a trouvé un nouvel oxyde, ou « terre », qui en constituait environ 38 %. En 1797, Anders Gustaf Ekeberg a confirmé cette découverte et a nommé cette terre yttria.
L’yttria s’est révélée être un mélange. Au cours du XIXe siècle, les chimistes en ont séparé le terbium, l’erbium, l’ytterbium et d’autres terres rares, et le village d’Ytterby a donné son nom à quatre éléments : l’yttrium, l’ytterbium, le terbium et l’erbium. Friedrich Wöhler a préparé de l’yttrium métallique impur en 1828.
Applications
Les composés de l’yttrium servent de matrices à des luminophores. Le grenat d’yttrium et d’aluminium (YAG) dopé au cérium convertit la lumière bleue en jaune dans la plupart des LED blanches, et des composés d’yttrium dopés à l’europium donnaient la couleur rouge des téléviseurs à tube cathodique (oxysulfure d’yttrium) et des lampes fluorescentes (oxyde d’yttrium).
De petites quantités d’yttrium renforcent les alliages de magnésium et d’aluminium et améliorent la résistance à l’oxydation des alliages pour hautes températures. En médecine, des microsphères de verre ou de résine contenant de l’yttrium-90 sont injectées dans les artères du foie pour irradier les tumeurs de l’intérieur.
D’où il vient
33 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 76 % des éléments
L’yttrium représente environ 33 parties par million de la croûte terrestre, plus que le plomb ou le cobalt. Les roches lunaires rapportées par les missions Apollo sont relativement riches en yttrium.
La Chine produit la majeure partie de l’yttrium mondial, et la Birmanie (Myanmar) en fournit une part importante (USGS).
Manipulation
L’yttrium n’a aucun rôle biologique connu. Ses composés ont une toxicité faible à modérée, mais l’inhalation de poussières d’yttrium peut irriter et endommager les poumons. Aux États-Unis, la limite de l’OSHA pour l’yttrium dans l’air des lieux de travail est de 1 mg par mètre cube.
L’yttrium massif est stable à l’air grâce à une fine couche d’oxyde, mais la poudre fine ou les copeaux peuvent s’enflammer, et le métal réagit avec les acides, et lentement avec l’eau, en libérant de l’hydrogène.
Pour aller plus loin
Réponses rapides
L’yttrium (symbole Y) est l’élément 39 du tableau périodique, un métal de transition de la période 5, groupe 3. Une « terre rare » qui n’est en réalité pas rare, et la raison pour laquelle l’écran de votre téléphone émet les bonnes couleurs. À température ambiante, c’est un solide.
[Kr] 4d¹ 5s² ; elle comporte 5 couches occupées, avec la répartition 2, 8, 18, 9, 2.L’yttrium fond à 1799 K (1525,9 °C) et bout à 3609 K (3335,9 °C).
La masse atomique standard de l’yttrium est de 88,906 u. Il s’agit d’une moyenne pondérée de ses isotopes présents naturellement, ce qui explique qu’elle soit rarement un nombre entier.
L’atome d’yttrium le plus courant, Y-89, a 50 neutrons : son nombre de masse, 89, moins son numéro atomique, 39. Il représente 100 % de l’yttrium naturel. Le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (88,906) moins numéro atomique, donne le même résultat : 50.
La masse volumique de l’yttrium est de 4,472 g/cm³. L’eau a une masse volumique de 1,0 g/cm³ ; un bloc d’yttrium est donc environ 4,5× plus lourd.
L’électronégativité de l’yttrium sur l’échelle de Pauling est de 1,22. L’échelle va de 0,70 (le francium, qui attire le moins les électrons) à 3,98 (le fluor, qui les attire le plus). Les valeurs de cette plage intermédiaire tendent à former des liaisons covalentes plutôt que des liaisons fortement ioniques.
La découverte de l’yttrium remonte à 1794 ; on la doit à Johan Gadolin. Origine du nom : Ytterby, un village suédois.
L’yttrium constitue environ 33 mg/kg de la croûte terrestre — peu courant, mais pas rare.