イットリウムは元素記号YおよびZ=39の遷移金属で、周期表の5周期3族に位置します。地球上に広く分布する希土類元素の一つで、その名称はスウェーデンのイッテルビー地方に由来しています。イットリウムは1794年にフィンランドのガドリン博士によって発見されました。電子配置は[Kr] 4d1 5s2で、最も一般的な酸化数は+3です。YAGレーザーなどの光学材料や超伝導体、蛍光体など、イットリウムは様々な工業分野で重要な役割を果たしています。この記事では、これらのイットリウムに関する基本的な知識を確認するクイズを10問提示します。
Q1 : イットリウムは周期表のどの分類に属するか？
イットリウムは周期表では遷移金属に分類されます。具体的には5周期の3族に位置し、d軌道に電子を持つことから遷移金属的性質を示します。また、化学的にはランタン系列の元素と性質が近いことから希土類元素（rare earth）に関連付けられることもありますが、正確には遷移金属に分類されます。アルカリ金属やアルカリ土類金属、ハロゲンとは異なる性質を持ちます。
Q2 : イットリウムが材料としてよく使われる用途はどれか？
イットリウムはYAG（イットリウム・アルミニウム・ガーネット、Y3Al5O12）などのレーザー結晶に広く用いられます。代表的にはNd:YAGレーザーのようにイットリウム格子に希土類イオンをドープして励起源とする用途があり、医療、産業、研究分野で重要です。イットリウムはまた蛍光体、超伝導体やセラミックス、合金添加剤としても利用されますが、食塩や水処理の主要薬剤として用いられることはありません。
Q3 : イットリウムの融点に最も近い値はどれか？
イットリウムの融点は約1526℃で、これは選択肢の中では1526℃前後が最も近い値です。高融点金属の部類に入るため、高温での材料応用に適する性質があります。密度や沸点などの物性値と合わせて材料設計で重要なパラメータとなり、例えば高温での合金設計やセラミックスの焼結条件などを決定する際に活用されます。
Q4 : イットリウムの基底状態の電子配置はどれか？
イットリウム（Z=39）の基底状態電子配置は[Kr] 4d1 5s2です。内側の貴ガス構造としてクリプトン（Kr）までが満たされ、その外側に4d軌道に1個、5s軌道に2個の電子が配置されます。この配置はイットリウムが3価（Y3+）になりやすい理由にもつながり、外殻の3電子が化学反応で失われることによって典型的な酸化数が生じます。
Q5 : イットリウムが最も一般的に示す酸化数はどれか？
イットリウムのもっとも一般的な酸化数は＋3です。Y3+は多くの化合物で見られ、酸化物（Y2O3）、ハロゲン化物（YCl3など）、錯体での主な形態です。外側電子が3個であるため芳香族的に失われやすく、安定な希塩基性のY3+イオンとして振る舞います。まれに他の酸化数が観測されることはありますが、化学的に支配的なのは＋3です。
Q6 : イットリウムを最初に発見した化学者は誰か？
イットリウムは1794年にフィンランドの化学者ヨハン・ガドリンによって、スウェーデンのイッテルビーで採取された鉱石（後にイットリウムﾙ石として知られる）から得られた酸化物（yttria）の中に新しい元素の痕跡として同定されました。その後の研究で酸化物が分離され、元素名は採取地の地名Ytterbyに由来して“yttrium”と命名されました。モサンデルやヴェーラーらは後の分離や単離に貢献しましたが、最初の発見者はガドリンです。
Q7 : 天然に存在する安定同位体はどれか？
天然に存在するイットリウムの安定同位体はY-89のみです。Y-89は単一の安定同位体として自然に存在し、その存在比はほぼ100％です。一方、Y-90は放射性同位体で医療用途（放射線療法やシード療法など）に用いられますが、半減期は約64時間と短く、自然界には安定して存在しません。元素の同位体組成は同位体技術や核医学で重要な情報を提供します。
Q8 : 次の化合物のうち、イットリウムを含む高温超伝導体として知られるものはどれか？
YBa2Cu3O7、通称YBCOはイットリウムを含む高温超伝導体の代表的化合物です。1987年に発見され、液体窒素温度近くで超伝導転移を示すことから注目を浴びました。組成式にはY、Ba、Cu、Oが含まれ、イットリウム原子が格子中で特定の役割を果たして超伝導特性に影響を与えます。アルミナや硫酸バリウム、シリカはイットリウムを含む化合物ではありません。
Q9 : イットリウムの原子番号は何か？
イットリウム（元素記号Y）の原子番号は39です。原子番号は元素の陽子数を表し、39は周期表において5周期3族に位置することを示します。イットリウムは遷移金属に分類され、化学的性質や電子配置が同族元素やランタン系列のいくつかと類似しているため、希土類元素に関連付けられることもあります。周期表での位置はその化学的挙動や酸化状態（一般に＋3）に影響を与えます。
Q10 : イットリウムの元素記号はどれか？
イットリウムの正式な元素記号は「Y」です。元素記号はIUPACで定められており、1文字または2文字で表記されます。イットリウムは英語名Yttriumに由来し、単文字の「Y」が国際的に使われます。他の候補のような表記（Ytなど）は化学式や非公式表記で見られることもありますが、元素記号としては「Y」が正しい表記です。
まとめ
いかがでしたか？ 今回はイットリウムクイズをお送りしました。
皆さんは何問正解できましたか？
今回はイットリウムクイズを出題しました。
ぜひ、ほかのクイズにも挑戦してみてください！
次回のクイズもお楽しみに。
