Erbium

chemisches Element mit dem Elementsymbol Er und der Ordnungszahl 68
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Eigenschaften
Holmium - Erbium - Thulium
Er
Fm  
 
 
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Erbium, Er, 68
Serie Lanthanoide
Gruppe, Periode, Block 3 , 6, f
Aussehen silbrig weiß
Massenanteil an der Erdhülle 2 · 10-4 %
Atomar
Atommasse 167,26
Atomradius (berechnet) 175,7 pm
Kovalenter Radius 157 pm
van der Waals-Radius -
Elektronenkonfiguration [Xe]4f126s2
Elektronen pro Energieniveau 2, 8, 18, 30, 0, 2
1. Ionisierungsenergie 6,1 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur hexagonal
Dichte (Mohshärte) 9,05 g/cm3 (-)
Magnetismus -
Schmelzpunkt 1795 K (1522 °C)
Siedepunkt 2783 K (2510 °C)
Molares Volumen 18,4 cm3/mol
Verdampfungswärme 292,88 kJ/mol
Schmelzwärme 17,15 kJ/mol
Dampfdruck Pa bei K
Schallgeschwindigkeit m/s bei K
Spezifische Wärmekapazität 168 J/(kg · K) (bei 300 K)
Elektrische Leitfähigkeit -
Wärmeleitfähigkeit 14,3 W/(m · K) (bei 300 K)
Chemisch
Oxidationszustände 3
Oxide (Basizität) (basisch)
Normalpotenzial -2,31 V (Er3+ + 3e- → Er)
Elektronegativität 1,24 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
162Er 0,14 % 162Er ist stabil mit 94 Neutronen
163Er {syn.} 75 min ε 1,210 163Ho
164Er 1,61 % 164Er ist stabil mit 96 Neutronen
165Er {syn.} 10,36 h ε 0,376 165Ho
166Er 33,6 % 166Er ist stabil mit 98 Neutronen
167Er 22,95 % 167Er ist stabil mit 99 Neutronen
168Er 26,8 % 168Er ist stabil mit 100 Neutronen
169Er {syn.} 9,40 d β- 0,351 169Tm
170Er 14,9 % 170Er ist stabil mit 102 Neutronen
NMR-Eigenschaften
167Er
Kernspin +7/2
gamma / rad/T 7,752 · 106
Empfindlichkeit ...
Larmorfrequenz bei B = 4,7 T ... MHz
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Erbium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Er und der Ordnungszahl 68. Das Gruppe 3- und Periode-6-Element gehört zu den Lanthanoiden und wird den Metallen der Seltenen Erden zugeordnet. Der Name leitet sich von der Grube Ytterby bei Stockholm ab, wie auch der von Ytterbium, Terbium und Yttrium.

Geschichte

Erbium (für Ytterby, einer schwedischen Stadt) wurde 1843 von Carl Gustav Mosander entdeckt. Allerdings handelte es sich bei dem vermeintlich reinen Oxid um eine Mischung der Oxide aus Erbium, Scandium, Holium, Thulium und Ytterbium.
Um die spätere Aufklärung machten sich die Chemiker Delafontaine und Berlin verdient. Reines Erbiumoxid stellte 1905 der französische Chemiker Georges Urbain und der amerikanische Chemiker Charles James her.

Vorkommen

Erbium ist ein sehr seltenes Metall (3,8 ppm).

Gewinnung und Darstellung

Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Erbiumbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Erbiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum metallischen Erbium reduziert. Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgen in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum.

Eigenschaften

 
Erbium

Das silberweiß glänzende Metall der seltenen Erden ist schmiedbar, aber auch ziemlich spröde.

In Luft läuft Erbium grau an, ist dann aber recht beständig. Bei höheren Temperaturen verbrennt es zum Sesquioxid Er2O3. Mit Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid.
In Mineralsäuren löst es sich unter Bildung von Wasserstoff auf.

In seinen Verbindungen liegt es in der Oxidationsstufe +3 vor, die Er3+-Kationen bilden in Wasser rosafarbene Lösungen. Feste Salze sind ebenfalls rosa gefärbt.

Verwendung

Erbium-dotierte Lichtwellenleiter werden für optische Verstärker verwendet, die in der Lage sind, ein über Glasfasern übertragene Lichtsignal zu verstärken, ohne es zuvor in ein elektrisches Signal zu wandeln. Gold als Wirtsmaterial dotiert mit einigen hundert ppm Erbium wird als Sensormaterial magnetischer Kalorimeter zur hochauflösenden Teilchendetektion in der Physik und Technik verwendet.

Siehe auch

Wiktionary: Erbium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen