Terbium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Tb und der Ordnungszahl 65.
| ||||||||||||||||||||||||||||
| Allgemein | ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name, Symbol, Ordnungszahl | Terbium, Tb, 65 | |||||||||||||||||||||||||||
| Serie | Lanthanoide | |||||||||||||||||||||||||||
| Gruppe, Periode, Block | La, 6 , f | |||||||||||||||||||||||||||
| Dichte, Mohshärte | 8219 kg/m3, k.A. | |||||||||||||||||||||||||||
| Aussehen | silbrig weiß | |||||||||||||||||||||||||||
| Atomar | ||||||||||||||||||||||||||||
| Atomgewicht | 158.92534(2) amu | |||||||||||||||||||||||||||
| Atomradius (berechnet) | 175 (225) pm | |||||||||||||||||||||||||||
| Kovalenter Radius | k.A. | |||||||||||||||||||||||||||
| van der Waals-Radius | k.A. | |||||||||||||||||||||||||||
| Elektronenkonfiguration | [Xe]6s²4f9 | |||||||||||||||||||||||||||
| e- 's pro Energieniveau | 2, 8, 18, 27, 8, 2 | |||||||||||||||||||||||||||
| Oxidationszustände (Oxid) | 4 (schwach basisch) | |||||||||||||||||||||||||||
| Kristallstruktur | Hexagonal | |||||||||||||||||||||||||||
| Physikalisch | ||||||||||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand (Magnetismus) | fest (__) | |||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | 1629 K (1356°C) | |||||||||||||||||||||||||||
| Siedepunkt | 3503 K (3230°C) | |||||||||||||||||||||||||||
| Molares Volumen | 19.3 ×10-3 m3/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Verdampfungswärme | 330.9 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzwärme | 10.8 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Dampfdruck | k.A. | |||||||||||||||||||||||||||
| Schallgeschwindigkeit | 2620 m/s bei 293.15 K | |||||||||||||||||||||||||||
| Verschiedenes | ||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativität | 1.2 (Pauling-Skala) | |||||||||||||||||||||||||||
| Spezifische Wärmekapazität | 180 J/(kg*K) | |||||||||||||||||||||||||||
| Elektrische Leitfähigkeit | 0.889 106/m Ohm | |||||||||||||||||||||||||||
| Wärmeleitfähigkeit | 11.1 W/(m*K) | |||||||||||||||||||||||||||
| 1. Ionisierungsenergie | 565.8 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| 2. Ionisierungsenergie | 1110 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| 3. Ionisierungsenergie | 2114 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| 4. Ionisierungsenergie | 3839 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Stabilste Isotope | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
| NMR-Eigenschaften | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
| SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt, sofern nicht anders angegeben. | ||||||||||||||||||||||||||||
Eigenschaften und Verhalten
Das silbergraue Seltene Erdmetall ist duktil und schmiedbar. Mit dem Messer kann es geschnitten werden. Bei Temperaturen oberhalb 1298°C; wandelt sich α-Terbium (hcp-Gefüge) in βTerbium um.
In Luft ist Terbium relativ beständig, es überzieht sich mit einer Oxidschicht. Bei Temperaturen oberhalb von 150°C verbrennt es zum Terbiumdioxid TbO2. Mit Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid.
Abbildungen
Anwendungen
Terbium wird zum Dotieren von Calciumfluorid, Calciumwolframat und Strontiummolybdat zur Verwendung in Halbleitern? (solid-state devices) verwendet. Zusammen mit Zirkondioxid dient es zur Gefügestabilisierung in Hochtemperatur-Brennstoffzellen. Das Oxid wird dem grünen Leuchstoff in Bildröhren und Fluoreszenzlampen zugesetzt. Natriumterbiumborat dient als Lasermaterial zur Erzeugung von kohärentem Licht mit einer Wellenlänge von 546 nm.
Terbium-Eisen-Cobalt- oder Terbium-Gadolinium-Eisen-Cobalt-Legierungen dienen als Beschichtung in wiederbeschreibbaren MO-Disks (magneto-optisch). Terbium-Dyprosium-haltige Legierungen zeigen eine starke Magnetostriktion (Längenänderung durch ein Magnetfeld oder magnetische Impulse bei Längenänderung). Solche Legierungen werden in der Materialprüftechnik eingesetzt.
In Neodym-Eisen-Bor-Magneten erhöhen sie die Koerzivität.
Geschichte
Die Entdeckung des Elementes Terbium ist sehr verworren und bis heute nicht geklärt. Allgemein sieht man Carl Gustav Mosander als Entdecker an, der Anfang der 1840er die von Johan Gadolin entdeckte Yttererde untersuchte. Die vermeintlich reine Terbium-Verbindung war aber eine Mischung mehrerer Lanthanide gewesen (Bunsen).
Reines Terbium wurde erst mit Aufkommen der Ionenaustauschtechnik (nach 1945) hergestellt.
Aus dem schwedischen Ortsnamen Ytterby leitete Mosander die Elementbezeichnung ab.
Vorkommen
Natürlich kommt Terbium nur in Verbindungen vor. Bekannte terbiumhaltige Minarale sind :
- Cerit
- Monazit (Ce,LaTh,Nd,Y)PO4 mit einem Tb-Gehalt von max. 0,03%
- Gadolinit (Vorkommen bei Ytterby sind erschöpft)
- Xenitim YPO4
- Euxenit (Y,Ca,Er,La,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6 mit einem Tb-Gehalt von max. 1%
Herstellung
Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Terbiumbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Terbiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum Terbium reduziert. Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgen in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum.
Verbindungen
- Terbiumoxid Tb2O3
- Terbiumdioxid TbO2
Isotope
Physiologisches
Terbium hat keine biologische Funktion.
Vorsichtsmaßnahmen
Terbium und Terbiumverbindungen sind als giftig zu betrachten. Metallstäube sind feuer- und explosionsgefährlich.
Weblinks
- Los Alamos National Laboratory - Terbium (englisch)
- WebElements.com - Terbium (englisch)
- EnvironmentalChemistry.com - Terbium (englisch)
- It's Elemental - Terbium (englisch)
- Details und Abbildungen zu Terbium Metall (deutsch)