I. GIỚI THIỆU:
YTRY :là nguyên tố thuộc nhóm IIIB, chu kỳ 5, số thứ tự nguyên tử: 39
-Năm 1794, nhà hóa học Phần Lan G.Gadolin đã tách được từ khoáng vật Ytterby một oxit mới gọi là “đất Ytri”.Năm 1828, nhà hóa học Đức F. Whöler đã điều chế mẫu kim loại Ytri đầu tiên khi dùng Kali khử Ytri Clorua.Tên Ytri xuất phát từ tên quặng Ytterby.
Một số đặc điểm của Ytry:
- Cấu hình electron : [Kr]4d15s2
- Năng lượng ion hóa I1: 6,21 eV
- Năng lượng ion hóa I2: 12,30 eV
- Năng lượng ion hóa I3: 20,46 eV
- Năng lượng ion hóa I4: 61,5 eV
- Bán kính nguyên tử: 1,81Å
- Bán kính ion E3+ : 0,94 Å
- Thế điện cực chuẩn: -2,37V
- Năng lượng ion hoá tăng từ I1 –I4­ hoàn toàn hợp với quy luật ,đầu tiên là nguyên tử trung hoà nên chỉ cần năng lượng nhỏ để tách một electron vì vậy I1 nhỏ ,về sau nguyên tử là cation nên cần năng lượng lớn để tách electron vì vậy I4>I3>I2 .
- Sự biến đổi về bán kính nguyên tử trong nhóm IIIB cũng theo quy luật của hệ thống tuần hoàn.
- Ytry có cấu hình electron của nguyên tử là (n-1)d1ns2,ytry cùng với những nguyên tố nhóm IIIB là nguyên tố đứng đầu các dãy kim loại chuyển tiếp. Khác với các nguyên tố d khác, ytry có một trạng thái oxi hóa không biến đổi là +3 và không thể hiện mạnh khả năng tạo phức với nhiều phối tử.
- So sánh với nguyên tố nhóm IIIA nhận thấy một số đặc điểm như bán kính nguyên tử , bán kính của ion E3+(E:những nguyên tố nhóm IIIB) ,tổng năng lượng ion hoá thứ nhất, thứ hai và thứ ba, thế điện cực chuẩn của kim loại đều biến đổi khá đều đặn trong dãy B-Al-Sc-Y-La-Ac .Điều này có liên quan đến kiến trúc electron của ion E3+ .
II. ĐƠN CHẤT:
1.Tính chất vật lý:
- Ytry là kim loại màu trắng bạc, tương đối khó nóng chảy và khá giòn.
- Nhiệt độ nóng chảy: 1526 oC
- Nhiệt độ sôi: 3340 oC
- Tỉ khối: 4,47
- Độ dẫn điện (Hg=1): 1,73
- Yrty dẫn điện , dẫn nhiệt tương đối kém, thuộc kim loại nhẹ, tính chất vật lý gần với kim loại đất hiếm nhóm nặng ( gồm các nguyên tố : ytry ,scandi,cùng với 14 trong 15 nguyên tớ thuộc họ Lantan trừ nguyên tố Prometi).
2. Tính chất hóa học:
-Ytry là kim loại rất hoạt động về mặt hóa học, trong nhiều hợp chất chúng giống với Mg và Ca. Ytry có hoạt tính mạnh hơn Sc nhưng yếu hơn Ac và La
-Khi để trong không khí, Y không biến đổi vì có màng oxit bảo vệ.
-Khi đun nóng, Ytry tác dụng với đa số nguyên tố phi kim: O2, H2, halogen, S , N và Bo tạo thành oxit E2O3 , EH3, EX3, E2S3 , E4C3, ESi2, EB6.
-Với nước, Y chỉ tác dụng khi đun nóng vì bị màn oxit bao bọc.

PTPƯ : 2Y + 6H2O 2Y(OH)3 + 3H2

- Ytry tan trong dung dịch axit giải phóng hidro.

PTPƯ: 2Y + 6H+ 2Y3+ + 3H2

- Khi tan trong dung dịch HNO3 loãng, Ytry có thể khử axit tạo thành NH 4NO3:

PTPƯ: 8Y + 30HNO3 8Y(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

- Về tính chất hóa học, nói chung Y và La giống nhiều với các lantanoit nên được gộp chung vào họ kim loại đất hiếm.
3. Trạng thái tự nhiên:
- Ytry thuộc những nguyên tố rất phân tán trong thiên nhiên. Y chiếm khoảng 2,6.10-4 % tổng số nguyên tử trong vỏ trái đất. Nó thường bị lẫn trong khoáng vật đa kim của các kim loại đất hiếm.
-Ví dụ: toveitit (Y,Sc)2Si2O7, gađolinit (Be2Y2FeSi2O10) là những thành phần tạo nên cát monazite
4. Điều chế:
- Người ta thường dùng Canxi, Magie hay Kali khử ở nhiệt độ cao các hợp chất Y2O3, YF3,YCl3, hay điện phân muối halogenua nóng chảy cùng với halogenua kim loại kiềm để điều chế Y

PTPƯ: 2YF3 + 3Ca 2Y + 3CaF2

Y2O3 + 3Ca 2Y + 3CaO

III. HỢP CHẤT:
1. Oxit Y2O3:
- Y2O3 là chất rắn màu trắng, rất khó nóng chảy
- Y2O3 giống với CaO, hấp thụ khí CO2, hơi nước trong khí quyển tạo thành cacbonat, hidroxit. Tác dụng của nó với nước phát nhiều nhiệt.
PTPƯ: Y2O3 + 3CO2 Y2(CO3)3
Y2O3 + 3H2O 2Y(OH)3
- Y2O3 có thể được tạo nên bằng tác dụng trực tiếp của kim loại với oxi hoặc bằng cách nhiệt phân hidroxit, các muối nitrat, cacbonat, oxalat

PTPƯ: 4Y + 3O2 2Y2O3
2Y(OH)3 Y2O3 + 3H2O

4Y(NO3)3 12NO2 + 2Y2O3 + 3O2

Y2(CO3) 3 3CO2 + Y2O3

2. Hydroxit Y(OH)3:
- Hydroxit Y(OH)3 là kết tủa nhầy màu trắng. Y(OH)3 tan trong nước.Tan tốt hơn Sc(OH)3 nhưng tan không bằng La(OH)3 và Ac(OH)3 .
Y(OH)3 cũng có tinh base mạnh hơn Sc(OH)3 nhưng tan không bằng La(OH)3 và Ac(OH)3 .
- Hấp thụ CO2 trong khí quyển, tác dụng với muối amoni giải phóng khí NH3.

PTPƯ: 2Y(OH)3 + 3CO2 Y2 (CO3)3 + 3H2O

Y(OH)3 + 3NH4+ 3NH3 + 3H2O + Y3+

Chú ý :Y(OH)3 không phải là hydroxit lưỡng tính .Trong nhóm IIIB chỉ có hydroxit Sc(OH)3 là chất lưỡng tính ,hydroxit La(OH)3 là bazơ mạnh, tương đương Ca(OH)2.
Khi đun , hydroxit mất nước biến thành oxit :

PTPƯ: 2Y(OH)3 Y2O3 + 3 H2O

- Hydroxit Y(OH)3 được tạo nên khi dung dịch muối Y3+ tác dụng với kiềm hay amoniac.Các hydroxit của Sc ,La ,Ac cũng có tính chất tương tự như Ytry.
PTPƯ: Y3+ + 3NaOH 3Na+ + Y(OH)3

Y3+ + 3NH3 + 3H2O 3NH4+ + Y(OH)3

3. Trihalogenua :YX3:
- Là chất rắn màu trắng. Các YF3 khó nóng chảy (từ 1450 – 1550oC), không tan trong nước, còn các clorua, bromua và iodua có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn (từ 800 – 900oC), hút ẩm, tan trong nước và bị thủy phân tạo thành YOX (polime oxohalogenua)
- YCl3.6H2O khi kết tinh từ dung dịch đều ở dạng hydrat . Khi đun nóng trong khí quyển HCl, các hydroxit này mất nước biến thành muối khan.

PTPƯ: YCl3.6H2O YCl3 + 6H2O

- Tương tự : đối với ScCl3.6H2O và LaCl3.7H2O

PTPƯ: ScCl3.6H2O ScCl3 + 6H2O

LaCl3.6H2O LaCl3 + 6H2O

- Nếu không có mặt HCl, YCl3.6H2O biến thành oxoclorua :

PTPƯ: YCl3.6H2O YOCl + 5H2O + 2HCl

- Các triflorua EF3 (YF3) có thể điều chế bằng cách tác dụng trực tiếp của các nguyên tố hoặc tác dụng của florua kim loại kiềm với dung dịch muối Y.

PTPƯ: 2Y + 3F2 2YF3

- Đối với Sc hay La cũng tương tự như ytry.
- Các trihalogenua còn lại có thể điều chế bằng tác dụng của kim loại với dung dịch axit halogenhidric hoặc bằng cách đun nóng oxit kim loại với muối amoni halogenua:

PTPƯ: Y2O3 + 6HCl 2YCl3 + 3H2O

Y2O3 + 6NH4I 2YI3 + 6NH3 + 3H2O

4. Muối của Y3+ :
- Các muối nitrat và sunfat của Ytry đều tan trong nước và khi kết tinh từ dung dịch đều ở dạng hidrat, nhưng đối với các muối cacbonat và oxalat đều ít tan.
- Nói chung các nguyên tố nhóm IIIB giống với Al tạo nên muối kép kiểu: ME(SO4)2, M2E(NO3)5, ME(CO3)2, ME(C2O4)2. Sự tạo thành muối kép giải thích sự hòa tan muối cacbonat của các kim loại nhóm IIIB trong dung dịch bão hòa cacbonat kim loại kiềm hay amoni:

PTPƯ: K2CO3 + Y2(CO3)3 + 12H2O K2CO3.Y2(CO3)3.12H2O

IV. PHỨC CHẤT CỦA YTRY :

- Cation Y3+, tạo nên những phức chất tương đối bền với những phối tử nhiều càng như ion oxalat, ion β-đixetonat, EDTA.
- Trong phân nhóm IIIB khả năng tạo phức giảm xuống từ Sc đến La theo chiều tăng của bán kính ion.
- Khi thêm dung dịch oxalat kim loại kiềm vào dung dịch muối Y3+, muối oxalat của Y3+ sẽ kết tủa .
- Trong nhóm IIIB độ tan của các kết tủa đó ở trong dung dịch oxalat dư giảm xuống rõ rệt từ Sc đến La .
- Với Sc2(C2O4)3 tan dễ dàng tạo thành phức chất, Y2(C2O4)3 , [Sc(C2O4 tan một mức độ còn La2(C2O4)3 tan ít.
- Với axetylaxeton, cation Y3+ tạo nên kết tủa axetylaxetonat: [Y(aca)3H2O] trong Y có sô phối trí 7. Axetylaxetonat của Y bị phân hủy ở khoảng 500 oC.
- Với EDTA,cation Y3+ tạo nên phức chất H[Y(EDTA)].
- Hằng số bền của ion phức Y3+ là :1,26.1018.

V. ỨNG DỤNG :

- Y2O3 dùng làm chất xúc tác ,làm vật liệu từ dùng trong vô tuyến điện tử và máy tính . Y2O3 còn dùng để chế gốm chịu nhiệt .
- Ytri được dùng làm chất xúc tác cho quá trình polime hóa etylen.
- Ytri có tiết diện bắt notron bé nên được dùng làm vật liệu xây dựng lò phản ứng hạt nhân.
- Ytri là tác nhân tạo hòn trong sản xuất gang mềm với độ mềm dẽo của gang tăng lên.
- Ytri oxit (III) được sử dụng để tạo ra các chất lân quang YVO4, tạo màu đỏ trong các ống tia âm cực dùng cho truyền hình màu,..
Ferit chứa Ytri oxit được dùng trong thiết bị nghe, trong bộ nhớ của thiết bị giải tính.
- Y2O3 dùng làm chất xúc tác ,làm vật liệu từ dùng trong vô tuyến điện tử và máy tính .Y2O3 còn dùng để chế gốm chịu nhiệt .
- Dùng để sản xuất thép hợp kim, làm vật liệu laze, thiết bị điện tử .