химический каталог




ТЕРБИЙ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ТЕРБИЙ (от назв. селения Иттербю, Ytterby, в Швеции; лат. Terbium) Tb, химический элемент III гр. периодической системы, атомный номер 65, атомная масса 158,9254; относится к редкоземельным элементам (иттриевая подгруппа лантаноидов). В природе один стабильный изотоп 159Тb. Конфигурация внешний электронных оболочек 4f9 5s2 5p6 6s2; степени окисления +3, + 4, + 1; энергии ионизации при последоват. переходе от Тb0 к Тb5+ соответственно 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 другими 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, плотность 8,272 г/см3; b-Tb с кубич. решеткой типа a-Fe, а — 0,402 нм, z = 2, пространств. группа Im3m, плотность 8,12 г/см3; при давлении 1ГПа образуется тригон. модификация типа Sm. а = 0,883 нм, a = 23,42°, z = 3, пространств. группа ; температура полиморфного перехода ab 1287°С, DH перехода 5 кДж/моль; температура плавления 1357°С, температура кипения 3227 °С; 29Дж/(моль•К);,388 кДж/моль,10,8 кДж/моль; 73,5 Дж/(моль•К); давление пара 10 кПа (1357°С); температурный коэффициент 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 нагревании во влажном воздухе-несколько быстрее. Реагирует с минеральных кислотами, медленно окисляется кипящей водой, взаимодействие с галогенами, халькогенами, N2, H2 при нагревании, 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 ), гидролизуется водой. В водных растворах Тb4+ существует лишь в виде малостабильных гетерополиани-онов. В твердых фторидах и оксидах Tb(IV) существенно стабильнее.

Оксиды ТЕРБИЙ - темно-коричневые твердые вещества. Наиб. устойчив нестехиометрич. оксид состава Тb4О7, который получают прокаливанием соединений ТЕРБИЙ на воздухе при 800-1000 °С. Диоксид ТbО2 (.— 970,6 кДж/моль) образуется при давлении О2 выше 15 МПа и температуре ~ 300 °С, при обработке Тb4 О7 слабым раствором СН3 СООН либо при кипячении TbF4 в щелочной среде; сесквиоксид Тb2О3 (температура плавления 2390 °С, — 1863,4 кДж/моль)-при разложении гидроксида или др.кислородсодержащих соединение Тb(III).

Тетрафторид TbF4-бесцв. кристаллы моноклинной сингонии типа UF4; -1776 кДж/моль; около 550 °С разлагается до TbIII(TbIVF5)3, выше 600°С-до TbF3; получают взаимодействие F2 или др. сильных фторирующих агентов с TbF3 или Тb4О7 при 350-500°С. Трифторид TbF3-бесцветные кристаллы ромбич. сингонии; плотность 7,23 г/см3; выше 950 °С существует гексагон. модификация; плотность 7,50 г/см3; температура плавления 1177°С; — 1700,8 кДж/моль; получают осажде нием из водных растворов солей Tb(III) фтористоводородной кислотой, реакцией Тb4О7 с HF, F2 при 400-500 °С и др. способами; применяют для металлотермодинамически получения ТЕРБИЙ

Трихлорид ТbСl3-бесцв. кристаллы с ромбич. решеткой; выше 510°С существует моноклинная модификация; температура плавления 582 °С, температура кипения 1552 °С; -998,7 кДж/моль; об разует гидраты; получают взаимодействие смеси Сl2 и ССl4 с оксидом или оксалатом Tb(III) выше 200 °С, обработкой SOCl2 гидрата ТbСl3 при кипячении с последующей перегонкой; применяют для металлотермического получения ТЕРБИЙ, а также его соединений.

Получение. Выделяют ТЕРБИЙ из смеси РЗЭ методами экстракции и хроматографии, очищают, как правило, хроматогра-фически. Металлический ТЕРБИЙ получают металлотермодинамически 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, например 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.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
пройти обучение на холодильщика
шкаф архиватор
кресло реклайнер для домашнего кинотеатра
аренда большого экрана для проектора

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.11.2017)