Terbium

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
65 gadolíniumterbiumdiszprózium
-

Tb

Bk
Általános
Név, vegyjel, rendszám terbium, Tb, 65
Elemi sorozat lantanoidák
Csoport, periódus, mező ?, 6, f
Megjelenés ezüstfehér
Tb,65.jpg
Atomtömeg 158,92534(2)  g/mol
Elektronszerkezet [Xe] 4f9 6s2
Elektronok héjanként 2, 8, 18, 27, 8, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot szilárd
Sűrűség (szobahőm.) 8,23 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on 7,65 g/cm³
Olvadáspont 1629 K
(1356 °C, 2473 °F)
Forráspont 3503 K
(3230 °C, 5846 °F)
Olvadáshő\Delta_{fus}{H}^\ominus 10,15 kJ/mol
Párolgáshő \Delta_{vap}{H}^\ominus 293 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 28,91 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 1789 1979 (2201) (2505) (2913) (3491)
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet hexagonális
Oxidációs szám 4
(gyengén bázikus oxid)
Elektronegativitás  ? 1,2 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 565,8 kJ/mol
2.: 1110 kJ/mol
3.: 2114 kJ/mol
Atomsugár 175 pm
Atomsugár (számított) 225 pm
Egyebek
Mágnesség ferromágneses
szárazjégben [1]
Elektromos ellenállás (sz.h.) (α, poly)
1,150 µΩ·m
Hőmérséklet-vezetési tényező (300 K) 11,1 W/(m·K)
Hőtágulási tényező (sz.h.) (α, poly)
10,3 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C) 2620 m/s
Young-modulus (α módosulat) 55,7 GPa
Nyírási modulus (α módosulat) 22,1 GPa
Kompressziós modulusz (α módosulat) 38,7 GPa
Poisson-tényező (α módosulat) 0,261
Vickers-keménység 863 MPa
Brinell-keménység 677 HB
CAS-szám 7440-27-9
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A terbium izotópjai
Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t.
157Tb mest. 71 y ε 0,060 157Gd
158Tb mest. 180 y ε 1,220 158Gd
β- 0,937 158Dy
159Tb 100% Tb stabil 94 neutronnal
Hivatkozások

A terbium a periódusos rendszer egyik eleme. Vegyjele Tb, rendszáma 65, nyelvújításkori neve terbeny.[1] Ezüstfehér színű, a lantanoidák csoportjába tartozik.

Carl Gustaf Mosander svéd kémikus fedezte fel 1843-ban.

Tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Fizikai tulajdonságok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A terbium ezüstfehér, képlékeny, nyújtható ritkaföldfém, olyan puha, hogy késsel vágható. Levegőn – a többi lantanoidához képest – viszonylag stabil.[2] Két kristályos allotróp módosulata ismert, ezek között az átalakulási hőmérséklet 1289 °C.[3]

A terbium(III) kation ragyogóan, világos citromsárgán fluoreszkál, ez a szín erős zöld emissziós vonalának és más, a narancssárgába és vörösbe eső vonalnak az eredője. A fluorit ásvány ittrofluorit változatának krémsárga fluoreszcenciája is részben a terbiumnak köszönhető. A terbium könnyen oxidálódik, így elemi állapotban csak kutatási célokra használják. Egyedi terbiumatomokat fullerénmolekulákba történő beültetéssel izoláltak.[4]

A tebium 219 K hőmérséklet alatt egyszerű ferromágneses rendezettséget mutat. 219 K felett helikális antiferromágneses állapotba kerül, melyben az egyes bázissíkok minden atomjának momentuma párhuzamos, és a szomszédos rétegek momentumával meghatározott szöget zár be. Ez a szokatlan antiferromágnesség 230 K-en rendezetlen paramágneses állapottá válik.[5]

Kémiai tulajdonságok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A terbium leggyakoribb oxidációs állapota a +3, ilyen például a Tb2O3. +4-es vegyértékkel a TbO2 és TbF4 ismeretes.[6][7] A terbium – vegyes terbium(III,IV)-oxid keletkezése közben – könnyen elég:

8 Tb + 7 O2 → 2 Tb4O7

Oldatban a terbium csak háromértékű ionokat képez. A terbium eléggé elektropozitív elem, hideg vízzel lassan, forró vízzel meglehetősen gyorsan reagál, miközben terbium-hidroxid keletkezik:

2 Tb (s) + 6 H2O (l) → 2 Tb(OH)3 (aq) + 3H2 (g)

A fémterbium minden halogénnel reagál:

2 Tb (s) + 3 F2 (g) → 2 TbF3 (s) [fehér]
2 Tb (s) + 3 Cl2 (g) → 2 TbCl3 (s) [fehér]
2 Tb (s) + 3 Br2 (g) → 2 TbBr3 (s) [fehér]
2 Tb (s) + 3 I2 (g) → 2 TbI3 (s)

Híg kénsavban készségesen oldódik, a keletkező halvány rózsaszín oldatban Tb(III)-ionok találhatók [Tb(OH2)9]3+ komplex formájában:[8]

2 Tb (s) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Tb3+ (aq) + 3 SO2−4 (aq) + 3 H2 (g)

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Ez a szócikk részben vagy egészben a Terbium című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Szőkefalvi-Nagy Zoltán; Szabadváry Ferenc: A magyar kémiai szaknyelv kialakulása. A kémia története Magyarországon. Akadémiai Kiadó, 1972. (Hozzáférés: 2010. december 3.)
  2. Rare-Earth Metal Long Term Air Exposure Test. (Hozzáférés: 2009. május 5.)
  3. C. R. Hammond, "The Elements", in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  4. (2004.) „Transport properties of C78, C90 and Dy@C82 fullerenes - nanopeapods by field effect transistors”. Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures 21 (2–4), 1089–1092. o. DOI:10.1016/j.physe.2003.11.197.  
  5. M. Jackson (2000.). „Magnetism of Rare Earth”. The IRM quarterly 10 (3), 1. o.  
  6. D.M. Gruen, W.C. Koehler, and J.J. Katz (1951. április 1.). „Higher Oxides of the Lanthanide Elements: Terbium Dioxide” (PDF). Journal of the American Chemical Society, 1475. o.  
  7. Patnaik, Pradyot. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill, 920–921. o (2003). ISBN 0070494398. Hozzáférés ideje: 2009. június 6. 
  8. Chemical reactions of Terbium. Webelements. (Hozzáférés: 2009. június 6.)