Oxyde d'yttrium(III)

L’oxyde d'yttrium(III) aussi appelé yttria est un composé chimique de formule Y₂O₃. Il s'agit d'une céramique réfractaire (point de fusion de 2 410 °C) se présentant comme un solide blanc, stable à l'air libre comme en présence de métaux réactifs en fusion tels que le titane ou l'uranium, et cristallisé dans le système cubique et le groupe d'espace Ia3 (n^o 206) avec le paramètre cristallin a = 1,012 nm[4]. Son indice de réfraction vaut 1,93[5].

Oxyde d'yttrium(III)
__ Y3+       __ O2− Structure cristalline de l'oxyde d'yttrium(III)
Identification
No CAS	1314-36-9
No ECHA	100.013.849
No CE	215-233-5
No RTECS	ZG3850000
PubChem	518711
SMILES	O=[Y]O[Y]=O PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/3O.2Y Std. InChIKey : SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N
Propriétés chimiques
Formule	O3Y2Y2O3
Masse molaire[1]	225,809 9 ± 0,000 9 g/mol O 21,26 %, Y 78,74 %,
Propriétés physiques
T° fusion	2 410 °C[2]
T° ébullition	4 300 °C[2]
Masse volumique	5,03 g·cm-3[2]
Cristallographie
Système cristallin	Cubique
Symbole de Pearson	${\displaystyle cl80\,}$[3]
Classe cristalline ou groupe d’espace	Ia3 (no 206) cubique Hermann-Mauguin : ${\displaystyle I\ 2_{1}/a\ {\bar {3}}\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle Ia{\bar {3}}\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle T_{h}^{7}\,}$
Paramètres de maille	1,012 nm[4]
Propriétés optiques
Indice de réfraction	1,930[5]
Composés apparentés
Autres composés	Oxyde de scandium(III), Oxyde de lanthane(III)
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L'oxyde d'yttrium(III) est le plus important composé de l'yttrium du point de vue industriel, utilisé par exemple pour produire les grenats de fer et d'yttrium Y₃Fe₂(FeO₄)₃, ou YIG, matériau ferrimagnétique dont la température de Curie vaut 550 °C et qui est transparent aux infrarouges de longueur d'onde supérieure à 600 nm ; le YIG est utilisé comme filtre micro-onde dans de nombreuses applications magnéto-optiques. Il intervient encore massivement comme précurseur des substances phosphorescentes rouges des tubes cathodiques : oxyde d'yttrium dopé à l'europium Y₂O₃:Eu et orthovanadate d'yttrium YVO₄:Eu dopé à l'europium. Il intervient également dans la synthèse, à 800 °C, du supraconducteur à haute température dit YBaCuO, de formule YBa₂Cu₃O₇, qualifié « d'oxyde 1-2-3 » pour rendre compte des proportions respectives entre constituants métalliques :

2 Y₂O₃ + 8 BaO + 12 CuO + O₂ ⟶ 4 YBa₂Cu₃O₇.

C'est également un point de départ en chimie inorganique. En chimie des composés organométalliques, il est converti en chlorure d'yttrium(III) YCl₃ dans une solution concentrée d'acide chlorhydrique HCl et de chlorure d'ammonium NH₄Cl.

L'oxyde d'yttrium(III) peut être obtenu par calcination, par exemple de l'oxalate d'yttrium Y₂(C₂O₄)₃ à l'air libre

2 Y₂(C₂O₄)₃ + 3 O₂ ⟶ 2 Y₂O₃ + 12 CO₂.

Les céramiques en Y₂O₃ offrent des applications potentielles dans la réalisation de lasers à phase solide. Les réalisations incorporant de l'ytterbium comme dopant permettent ainsi un fonctionnement en mode continu[6] et en mode pulsé[7].

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  Disque en yttralox (Y₂O₃ avec environ 10 % de ThO₂ assurant ses qualités optiques), l'une des premières céramiques transparentes.