Terbium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání



Tb

Bk

GadoliniumTerbiumDysprosium

[Xe] 4f9 6s2

A Tb
65
↓Periodická tabulka prvků↓
Obecné
Název (lat.), značka, číslo Terbium (Terbium), Tb , 65
Registrační číslo CAS 7440-27-9
Umístění v PSP skupina,

6. perioda, blok f

Char. skupina (nespecifikováno)
Hmotnostní zlomekzem. kůře {{{hmotnostní zlomek v zemské kůře}}} ppm
Konc. v mořské vodě {{{koncentrace v mořské vodě}}} mg/l
Počet přírodních izotopů {{{počet přírodních izotopů}}}
Vzhled {{{vzhled}}}
Terbium
[[Soubor:{{{spektrum}}}|255px|Emisní spektrum]]
Atomové vlastnosti
Rel. at. hmotnost 158,92535(2)
Atomový poloměr 1,75 Å (175 pm) pm
Kovalentní poloměr {{{kovalentní poloměr}}} pm
van der Waalsův poloměr {{{van der waalsův poloměr}}} pm
Elektronová konfigurace [Xe] 4f9 6s2
Elektronů v hladinách {{{elektronů ve slupkách}}}
Oxidační číslo {{{oxidační čísla}}}
Fyzikální vlastnosti
Skupenství Pevné
Krystalová struktura {{{krystalová struktura}}}
Hustota 8,23 g/cm3;
Hustota při teplotě tání: 7,65 g/cm3
Kritická hustota {{{kritická hustota}}} g cm−3
Tvrdost (Mohsova stupnice)
Magnetické chování {{{magnetické chování}}}
Měrná magnetická susceptibilita {{{magnetická susceptibilita}}}
Teplota tání 1356 °C (1629 K)
Teplota varu 3230 °C (3505 K)
Kritická teplota {{{kritická teplota c}}} °C ({{{kritická teplota k}}} K)
Teplota trojného bodu {{{teplota trojného bodu c}}} °C ({{{teplota trojného bodu k}}} K)
Teplota přechodu do supravodivého stavu {{{teplota supravodivosti}}}
Teplota změny krystalové modifikace {{{teplota změny modifikace}}}
Tlak trojného bodu {{{tlak trojného bodu}}} kPa
Kritický tlak {{{kritický tlak}}} kPa
Molární objem {{{molární objem}}} · 10−6 m3/mol
Dynamický viskozitní koeficient {{{dynamický viskozitní koef.}}}
Kinematický viskozitní koeficient {{{kinematický viskozitní koef.}}}
Tlak nasycené páry {{{tlak nasycené páry}}}
Rychlost zvuku {{{rychlost zvuku}}} m/s
Index lomu {{{index lomu}}}
Relativní permitivita {{{relativní permitivita}}}
Elektrická vodivost {{{elektrická vodivost}}} S·m−1
Měrný elektrický odpor {{{elektrický odpor}}}
Teplotní součinitel el. odporu {{{součinitel elektrického odporu}}}
Tepelná vodivost {{{tepelná vodivost}}} W·m−1·K−1
Povrchové napětí {{{povrchové napětí}}}
Termodynamické vlastnosti
Skupenské teplo tání 10,15 kJ/mol
Specifické teplo tání {{{spec. teplo tání}}}
Skupenské teplo varu 293 kJ/mol
Specifické teplo varu {{{spec. teplo varu}}}
Molární atomizační entalpie {{{molární atomizační entalpie}}}
Entalpie fázové přeměny modifikace {{{entalpie fázové přeměny modifikace}}}
absolutní entropie {{{absolutní entropie}}}
Měrná tepelná kapacita {{{měrná tepelná kapacita}}}
Molární tepelná kapacita 28,91 J.mol-1.K-1
Spalné teplo na m³ {{{spalné teplo na m3}}}
Spalné teplo na kg {{{spalné teplo na kg}}}
Různé
Van der Waalsovy konstanty {{{van der Waalsovy konstanty}}}
Teplotní součinitel délkové roztažnosti {{{součinitel délkové roztažnosti}}}
Redoxní potenciál {{{elektrodový potenciál}}} V
Elektronegativita 1,2 (Paulingova stupnice)
Ionizační energie Tb→Tb+: 565,8 kJ/mol;
Tb+→Tb2+: 1110 kJ/mol;
Tb2+→Tb3+: 2114 kJ/mol
Iontový poloměr {{{iontový poloměr}}} pm
Bezpečnost


R-věty {{{R-věty}}}
S-věty {{{S-věty}}}
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP.

Terbium, chemická značka Tb, (lat. Terbium) je měkký stříbřitě bílý, přechodný kovový prvek, devátý člen skupiny lanthanoidů. Nachází využití při výrobě speciálních slitin pro elektroniku a barevných luminoforů pro televizní obrazovky.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Terbium je stříbřitě bílý, měkký přechodný kov.

Chemicky je terbium méně reaktivní než předchozí prvky ze skupiny lanthanoidů. Na suchém vzduchu je prakticky stálé, ve vlhkém prostředí se pomalu pokrývá vrstvičkou oxidu. S vodou reaguje terbium velmi pozvolna za vzniku plynného vodíku, ale snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách.

Ve sloučeninách se vyskytuje především v mocenství Tb+3, soli Tb+4 jsou nestálé a existují jen za extrémních podmínek. Soli Tb+3 vykazují vlastnosti podobné sloučeninám hliníku a ostatních lanthanoidů. Všechny tyto prvky tvoří například vysoce stabilní oxidy, které nereagují s vodou a jen velmi obtížně se redukují. Ze solí anorganických kyselin jsou důležité především fluoridy a fosforečnany, jejich nerozpustnost ve vodě se používá k separaci lanthanoidů od jiných kovových iontů. Terbité soli mají obvykle narůžovělou barvu.

Terbium objevil roku 1843 švédský chemik Carl Gustaf Mosander jako nečistotu ve zkoumaném oxidu yttritém. Jméno dostalo terbium podle vesnice Ytterby, švédské vesnice, poblíž které bylo poprvé nalezeno. Od ní je odvozen i název pro ytterbium, yttrium a erbium.

Výskyt a výroba[editovat | editovat zdroj]

Terbium je v zemské kůře obsaženo v koncentraci přibližně 0,9 mg/kg, o jeho obsahu v mořské vodě údaje chybí. Ve vesmíru připadá jeden atom terbia na 600 miliard atomů vodíku.

V přírodě se terbium vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Neexistují však ani minerály, v nichž by se některé lanthanoidy (prvky vzácných zemin) vyskytovaly samostatně, ale vždy se jedná o minerály směsné, které obsahují prakticky všechny prvky této skupiny. Mezi nejznámější patří monazity (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4, chemicky fosforečnany lanthanoidů, dále bastnäsity (Ce, La, Y)CO3F– směsné flourouhličitany prvků vzácných zemin a např. minerál euxenit (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6.

Velká ložiska těchto rud se nalézají ve Skandinávii, USA, Číně a Vietnamu. Významným zdrojem jsou i fosfátové suroviny – apatity z poloostrova Kola v Rusku.

Vzhledem k omezené dostupnosti hrozí v nejbližších letech kritický nedostatek zdrojů prvku pro technologické využití.[1]

Při průmyslové výrobě prvků vzácných se jejich rudy nejprve louží směsí kyseliny sírové a chlorovodíkové a ze vzniklého roztoku solí se přídavkem hydroxidu sodného vysráží hydroxidy.

Separace jednotlivých prvků se provádí řadou různých postupů – kapalinovou extrakcí, za použití ionexových kolon nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí.

Příprava čistého kovu se obvykle provádí redukcí oxidu terbia Tb2O3 elementárním vápníkem.

Tb2O3 + 3 Ca → 2 Tb + 3 CaO

Použití a sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Podobně jako europium, slouží i terbium jako luminofor v obrazovkách barevných televizorů. Materiály aktivované terbiem vykazují emisi záření v zelené až žlutozelené oblasti viditelného spektra.

V rentgenologii se používají speciální fólie, které vykazují zvýšenou emisi světla v určité oblasti spektra. Např. modře emitující fólie na bázi vzácných zemin – oxid-bromid lanthanitý (LaOBr) aktivované terbiem pro použití s modrocitlivými filmy nebo zeleně emitující fólie - dioxid-sulfid gadolinitý (Gd2O2S) aktivovaný terbiem pro použití se zelenocitlivými filmy.

V současné době je terbium společně s gadoliniem základní součástí magnetooptických záznamových médií, která slouží k uchovávání dat po aktivaci záznamové vrstvy zvýšenou teplotou vyvolanou laserovým paprskem. Nosným materiálem pro aktivní prvky vzácných zemin jsou slitiny železa a kobaltu. Při načtení dat za přesně definované zvýšené teploty záznamového média (200–300 °C) je záznam za normální teploty prakticky neomezeně stabilní.

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
  1. (anglicky) Energy Department Releases New Critical Materials Strategy, 15. prosinec 2010

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]



Periodická tabulka chemických prvků
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H (přehled) He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
 
*Lanthanoidy  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
**Aktinoidy  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Skupiny prvků: Kovy · Nekovy · Polokovy | Blok s · Blok p · Blok d · Blok f