Почему иттербий останавливается на двух электронах
У атома иттербия два внешних электрона находятся на оболочке 6s, а под ней заполнена 4f-оболочка. Когда иттербий теряет два электрона и становится ионом Yb²⁺, его конфигурация записывается как [Xe]4f¹⁴: в 4f-оболочке остаются все 14 электронов, которые она может вместить.
Это особенно устойчивое электронное состояние. Чтобы получить более привычный для лантаноидов заряд +3, иттербию пришлось бы удалить ещё один электрон — уже из заполненной 4f-оболочки. На это требуется больше энергии, чем на удаление первых двух внешних электронов.
Заряд зависит от химического окружения
Преимущество заполненной оболочки не означает, что иттербий всегда двухвалентен. Вещество складывается не только из отдельных атомов: связи с соседними атомами и свойства самого соединения тоже влияют на то, какой заряд энергетически выгоднее. Поэтому иттербий может встречаться и в состоянии Yb³⁺, если условия в соединении компенсируют затраты на удаление третьего электрона.
Для сравнения, многие другие лантаноиды охотно теряют три электрона, получая заряд +3. Иттербий выделяется тем, что для него шаг от +2 к +3 означает потерю не просто ещё одного внешнего электрона, а нарушение особенно устойчивой заполненной оболочки. Именно поэтому в химических соединениях он нередко «останавливается» на заряде +2.
