Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ТЕРБИЙ

ТЕРБИЙ (от назв. селения Иттербю, Ytterby, в Швеции; лат. Terbium) Tb, хим. элемент III гр. периодич. системы, ат. н. 65, ат. м. 158,9254; относится к редкоземельным элементам (иттриевая подгруппа лантаноидов). В природе один стабильный изотоп 159Тb. Конфигурация внеш. электронных оболочек 4f9 5s2 5p6 6s2; степени окисления +3, + 4, + 1; энергии ионизации при последоват. переходе от Тb0 к Тb5+ соотв. 5,85, 11,52, 21,91, 39,79, 66,5 эВ. Электроотрицательность 1,0-1,2; атомный радиус 0,177 нм, ионные радиусы, нм (в скобках даны координац. числа): ТЪ3+ 0,106(6), 0,112(7), 0,118(8), 0,124(9), Тb4+ 0,090(6), 0,102(8).

Содержание в земной коре 4,3·10-4% по массе, в морской воде ~ 10-7 мг/л. Вместе с др. РЗЭ содержится в минералах ксенотиме, эвксените, монаците, бастнезите, лопарите, гадо-лините и др.

Свойства. Тербий -серебристо-белый металл. Известны три модификации: a-Tb с гексагон. кристаллич. решеткой типа Mg, а = 0,36010 нм, с = 0,56936 нм, z = 2, пространств. группа P63/mmc, плотн. 8,272 г/см3; b-Tb с кубич. решеткой типа a-Fe, а — 0,402 нм, z = 2, пространств. группа Im3m, плотн. 8,12 г/см3; при давлении 1ГПа образуется тригон. модификация типа Sm. а = 0,883 нм, a = 23,42°, z = 3, пространств. группа 4106-8.jpg; т-ра полиморфного перехода a4106-9.jpgb 1287°С, DH перехода 5 кДж/моль; т. пл. 1357°С, т. кип. 3227 °С; 29Дж/(моль·К);,4106-10.jpg388 кДж/моль,4106-11.jpg10,8 кДж/моль;4106-12.jpg4106-13.jpg 73,5 Дж/(моль·К); давление пара 10 кПа (1357°С); температурный коэф. линейного расширения 1,18·10-5 К-1; r 1,16·10-6 Ом·м; для a-Tb точка Кюри 219,6 К, точка Нееля 230,2 К; твердость по Бринеллю литого образца 677 МПа (20 °С). Легко поддается механической обработке.

На воздухе компактный тербий окисляется медленно, при нагр. во влажном воздухе-неск. быстрее. Реагирует с минер. к-тами, медленно окисляется кипящей водой, взаимод. с галогенами, халькогенами, N2, H2 при нагр., давая произвол" ные Тb(III). Ион Тb3+ в водных средах весьма устойчив, имеет розовую окраску, трудно окисляется и не восстанавливается. Тb+ известен только в виде монохлорида TbCl (черные кристаллы тригональной сингонии, пространств, группа 4106-14.jpg), гидролизуется водой. В водных р-рах Тb4+ существует лишь в виде малостабильных гетерополиани-онов. В твердых фторидах и оксидах Tb(IV) существенно стабильнее.

Оксиды тербия - темно-коричневые твердые в-ва. Наиб. устойчив нестехиометрич. оксид состава Тb4О7, к-рый получают прокаливанием соединений тербия на воздухе при 800-1000 °С. Диоксид ТbО2 (.4106-15.jpg— 970,6 кДж/моль) образуется при давлении О2 выше 15 МПа и т-ре ~ 300 °С, при обработке Тb4 О7 слабым р-ром СН3 СООН либо при кипячении TbF4 в щелочной среде; сесквиоксид Тb2О3 (т. пл. 2390 °С, — 1863,4 кДж/моль)-при разложении гидроксида или др.4106-16.jpgкислородсодержащих соед. Тb(III).

Тетрафторид TbF4-бесцв. кристаллы моноклинной сингонии типа UF4; 4106-17.jpg-1776 кДж/моль; ок. 550 °С разлагается до TbIII(TbIVF5)3, выше 600°С-до TbF3; получают взаимод. F2 или др. сильных фторирующих агентов с TbF3 или Тb4О7 при 350-500°С. Трифторид TbF3-бесцв. кристаллы ромбич. сингонии; плотн. 7,23 г/см3; выше 950 °С существует гексагон. модификация; плотн. 7,50 г/см3; т. пл. 1177°С; 4106-18.jpg— 1700,8 кДж/моль; получают осаждением из водных р-ров солей Tb(III) фтористоводородной к-той, р-цией Тb4О7 с HF, F2 при 400-500 °С и др. способами; применяют для металлотермич. получения тербия.

Трихлорид ТbСl3-бесцв. кристаллы с ромбич. решеткой; выше 510°С существует моноклинная модификация; т. пл. 582 °С, т. кип. 1552 °С; 4106-19.jpg-998,7 кДж/моль; образует гидраты; получают взаимод. смеси Сl2 и ССl4 с оксидом или оксалатом Tb(III) выше 200 °С, обработкой SOCl2 гидрата ТbСl3 при кипячении с послед. перегонкой; применяют для металлотермического получения тербия, а также его соединений.

Получение. Выделяют тербий из смеси РЗЭ методами экстракции и хроматографии, очищают, как правило, хроматогра-фически. Металлический тербий получают металлотермич. восстановлением ТbСl3 или TbF3.

Тербий используют в качестве активатора люминофоров (зеленое свечение) для телевизионных экранов, люминесцентных ртутных ламп, рентгеновских аппаратов; перспективен для изготовления магн. материалов. Нестехиометрич. оксиды (Тb4О7)-катализаторы, напр. окисления Н2 и N2O. Известно применение также в магн. сплавах.

Тербий впервые выделен в 1834 К. Мосандером из концентрата Y2O3. Л. И. Мартыненко, С. Д. Моисеев, Ю.М. Киселев.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн