Terbium

65 gadolínium ← terbium → diszprózium - ↑ Tb ↓ Bk 65 Tb Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	terbium, Tb, 65
Elemi sorozat	lantanoidák
Csoport, periódus, mező	?, 6, f
Megjelenés	ezüstfehér
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-arányszám	(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. Ezüstfehér színű, a lantanoidák csoportjába tartozik.

Carl Gustaf Mosander svéd kémikus fedezte fel 1843-ban.

Tulajdonságai

Fizikai tulajdonságok

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

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.

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.

Kémiai tulajdonságok

A terbium leggyakoribb oxidációs állapota a +3, ilyen például a Tb₂O₃. +4-es vegyértékkel a TbO₂ és TbF₄ ismeretes. 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:

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

Fordítás

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