тербий

те́рбий

(лат. Terbium), химический элемент III группы периодической системы, относится к лантаноидам (о происхождении названия см. в статье Иттрий). Серебристо-белый металл; плотность 8,272 г/см³, t_пл 1450°C.

* * *

ТЕРБИЙ

ТЕ́РБИЙ (лат. terbium, от названия шведского селения Ytterby, где был найден минерал иттербит), Tb (читается «тербий»), химический элемент с атомным номером 65, атомная масса 158,9254. В природе существует один стабильный изотоп ¹⁵⁹Tb. Конфигурация трех внешних электронных слоев 4s²p⁶d¹⁰f⁹5s²p⁶6s². Степени окисления +3, реже +4, +1 (валентность IV, III, I). Лантаноид. (см. ЛАНТАНОИДЫ) Находится в 6 периоде, подгруппе IIIB периодической системы.
Радиус атома 0,177 нм, радиус ионов (координационное число 6) Tb³⁺ — 0,106 нм, Tb ⁴⁺— 0,090 нм. Энергии последовательной ионизации 5,85, 11,52, 21,9, 39,8 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,1.
История открытия
В 1843 впервые шведский химик К. Г.Мосандер (см. МОСАНДЕР Карл Густав) разложил концентрат Y₂O ₃на иттриевый, тербиевый и эрбиевый оксиды. В начале 19 в. французский химик Ж. Урбен (см. УРБЕН Жорж) первым получил чистый тербий.
Нахождение в природе
Тербий — рассеянный элемент, его содержание в земной коре 4,3·10^-4% по массе. Входит в состав минералов: бастнезит (см. БАСТНЕЗИТ), монацит (см. МОНАЦИТ), ксенотим (см. КСЕНОТИМ), эвксенит, лопарит (см. ЛОПАРИТ).
Получение
Выделяют тербий из смеси редкоземельных элементов методами ионной хроматографии или экстракции. Металлический тербий получают металлотермическим восстановлением TbCl₃ или TbF₃.
Физические и химические свойства
Тербий — серебристо-белый металл.
До 1287°C устойчива a-модификация с гексагональной решеткой типа магния (см. МАГНИЙ), а=0,36010 нм, с=0,56936 нм; от 1287°C до температуры плавления (1357°C) — b-модификация с кубической решеткой типа a-Fe. При давлении 1ГПа существует модификация тербия с тригональной решеткой. Температура кипения 3227°C, плотность a-Tb 8,272 кг/дм³.
На воздухе при комнатной температуре компактный тербий устойчив. Он вытесняет из кипящей воды водород (см. ВОДОРОД), образуя гидроксид Tb(OH)₃. С минеральными кислотами тербий реагирует с образованием солей тербия(III):
2Tb+6HCl=2TbCl₃+3H₂
Прокаливая соединения тербия на воздухе при 800—1000°C, получают оксид Tb₄O₇. При нагревании его до 300°C, образуется диоксид тербия TbO₂. Осторожным термическим разложением Tb(OH)₃ получают Tb₂O₃.
В водных растворах наиболее устойчив розовый ион Tb³⁺. Ион Tb⁴⁺существует в водных растворах только в составе гетерополисоединений. (см. ГЕТЕРОПОЛИСОЕДИНЕНИЯ)
Для тербия(I) известен монохлорид TbCl, другие соединения тербия(I) не получены.
Применение
Тербий — активатор люминофоров (см. ЛЮМИНОФОРЫ), используемых в телевизионных кинескопах. Возможно применение тербия в магнитных материалах. Оксиды тербия — катализаторы химических процессов окисления.