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 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.
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
Yttrium est liquide dans une plage de 1810 K, de 1799 K à 3609 K.
Où il se trouve
Yttrium se trouve dans 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 est le métal de transition argenté qui alimente les luminophores rouges des écrans de télévision et produit les aimants les plus puissants de la Terre. Nommé d’après le village suédois d’Ytterby, qui a la remarquable particularité d’avoir donné lieu à la découverte de quatre éléments différents dans les minéraux de sa carrière, l’yttrium est devenu absolument essentiel aux applications modernes de haute technologie, malgré sa relative méconnaissance du grand public. Découvert en 1794 par le chimiste finlandais Johan Gadolin lors de l’analyse d’un minéral noir et lourd provenant d’Ytterby, en Suède, l’yttrium a d’abord été appelé « yttria » (sa forme oxyde). Le métal pur n’a été isolé qu’en 1828 par Friedrich Wöhler, et l’yttrium de haute pureté n’est devenu disponible que dans les années 1950. Ce retard signifie que les incroyables propriétés de l’yttrium n’ont été pleinement exploitées qu’à l’ère de l’électronique moderne. Ce qui rend l’yttrium absolument crucial, c’est son rôle dans la création du grenat d’yttrium et d’aluminium (YAG), l’un des cristaux synthétiques les plus importants jamais développés. Les cristaux de YAG dopés avec des éléments des terres rares produisent de puissants lasers utilisés pour tout, de la découpe industrielle à la chirurgie oculaire. Les lasers YAG dopés au néodyme (Nd:YAG) peuvent découper l’acier ou réaliser une chirurgie délicate de la rétine avec la même précision. L’yttrium a également révolutionné la technologie de la télévision. Les luminophores d’oxyde d’yttrium produisent la brillante couleur rouge des téléviseurs à tube cathodique et des écrans d’ordinateur. Avant l’apparition des écrans plats, chaque téléviseur couleur contenait des composés d’yttrium qui brillaient en rouge lorsqu’ils étaient frappés par des électrons, rendant possible la télévision couleur à grande échelle. Voici un fait extraordinaire: l’oxyde d’yttrium, de baryum et de cuivre (YBCO) est un supraconducteur à haute température qui conduit l’électricité sans aucune résistance lorsqu’il est refroidi avec de l’azote liquide. Ce « matériau miracle » a ouvert la voie à des applications pratiques de la supraconductivité, des appareils d’IRM aux trains expérimentaux à lévitation magnétique.
Johan Gadolin a découvert l’yttrium en 1794 en analysant le minéral gadolinite provenant d’une carrière près d’Ytterby, en Suède. Le village d’Ytterby a finalement donné son nom à quatre éléments différents : l’yttrium, l’ytterbium, l’erbium et le terbium.
Applications
L’yttrium rend possibles les écrans et l’éclairage modernes grâce à ses propriétés exceptionnelles de luminophore, tandis que son rôle dans les céramiques supraconductrices et les alliages avancés le rend essentiel aux applications technologiques de pointe.
Oxyde d’yttrium (Y₂O₃) sert de matériau hôte aux luminophores rouges des écrans LED, des écrans de télévision et des moniteurs d’ordinateur. Les luminophores de grenat d’yttrium et d’aluminium (YAG) convertissent la lumière bleue des LED en lumière blanche dans les systèmes d’éclairage à haut rendement énergétique.
Oxyde d’yttrium, de baryum et de cuivre (YBCO) constitue le premier supraconducteur pratique à haute température, permettant des applications dans le transport d’électricité, la lévitation magnétique et l’imagerie médicale à des températures correspondant à celles de l’azote liquide, plutôt qu’avec un refroidissement coûteux à l’hélium liquide.
Les lasers Nd:YAG utilisent des cristaux de grenat d’yttrium et d’aluminium dopés au néodyme pour la découpe industrielle, la chirurgie médicale et les applications militaires. Ces lasers à solide offrent des performances fiables et de forte puissance pour la fabrication de précision et les procédures médicales.
D’où il vient
33 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 76 % des éléments
L’yttrium se trouve dans les gisements d’éléments des terres rares, notamment dans les minéraux xénotime et monazite. Les principales sources comprennent les argiles iono-absorbantes du sud de la Chine et les gisements alluvionnaires de Malaisie et d’Australie.
Manipulation
Les composés de l’yttrium présentent une toxicité relativement faible, bien qu’il faille éviter l’inhalation de particules fines. Les procédures de sécurité standard en laboratoire offrent une protection adéquate pour la plupart des applications de l’yttrium.
Les équipements de protection individuelle et les mesures de contrôle des poussières empêchent l’exposition par inhalation. Les isotopes radioactifs de l’yttrium nécessitent des protocoles de radioprotection et un blindage approprié.
Réponses rapides
Yttrium (symbole Y) est l’élément 39 du tableau périodique, un Métal de transition de la période 5, du 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.Yttrium fond à 1799 K (1525.9 °C) et bout à 3609 K (3335.9 °C).
La masse atomique standard de 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.
Yttrium a une masse volumique de 4.472 g/cm³. L’eau a une masse volumique de 1.0 g/cm³ ; un bloc de Yttrium est donc environ 4.5× plus lourd.
Yttrium a une électronégativité de Pauling de 1.22. L’échelle va de 0.70 (le francium, le moins attiré par les électrons) à 3.98 (le fluor, le plus attiré). Les valeurs de cette plage intermédiaire tendent à former des liaisons covalentes plutôt que des liaisons fortement ioniques.
Yttrium a été découvert en 1794 par Johan Gadolin. Il porte le nom de ytterby, un village suédois.
Yttrium constitue environ 33 mg/kg de la croûte terrestre — peu courant, mais pas rare.