Lexikon: Terbium

 

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Terbium ist ein chemisches Element im Periodensystem|Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Tb und der 65.

Eigenschaften
Gadolinium - Terbium - Dysprosium
Bk  
 
 
Xe4f96s2
159
65
Tb
Allgemein
Name, Liste der chemischen Elemente nach Symbol|Symbol, Liste der chemischen Elemente nach der Ordnungszahl|Ordnungszahl Terbium, Tb, 65
Serie
Gruppe, Periode des Periodensystems|Periode, Block des Periodensystems|Block La, Periode-6-Element|6, f-Block|f
Dichte, kg/m3, k. A.
Aussehen silbrig weiß
Atomar
158,92534(2) amu
(berechnet) 175 (225) pm
Kovalenter Radius k. A.
van der Waals-Radius k. A.
[[Xenon|Xe]4f96s2
pro 2, 8, 18, 27, 8, 2
Oxidationszustände () basisch)
al
Physikalisch
() __)
K (1356 °Celsius|C)
3503 K (3230 °C)
Molares Volumen · 10-6 Kubikmeter pro Mol|m3/mol
kJ/mol
10,8 kJ/mol
k. A.
m/s bei 293,15 K
Verschiedenes
1,2 ()
Spezifische Wärmekapazität J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit Ohm
W/(m · K)
1. 565,8 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1110 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 2114 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 3839 kJ/mol
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE mega|MElektronenvolt|eV ZP
155Tb {syn.} 5,32 d ε 0,821 Gd
156Tb {syn.} 5,35 d ε 2,444 Gd
157Tb {syn.} 71 a ε 0,060 Gd
158Tb {syn.} 1 E_ s|180 a ε 1,220 158Gd
β- 0,937 158Dy
159Tb 100 % 159Tb ist Stabiles Isotop|stabil mit 94 en
160Tb {syn.} 72,3 d β- 1,835 Dy
161Tb {syn.} 6,88 d β- 0,593 Dy
NMR-Eigenschaften
159Tb
3/2
T 6,067 · 107
Empfindlichkeit 0,0583
T MHertz (Einheit)|Hz
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheitensystem|SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.

Eigenschaften und Verhalten

Das silbergraue Seltene Erden|Metall der seltenen Erden 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.

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 (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)
  • Xenotim 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 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 Tb4O7

Isotope

Physiologisches

Terbium hat keine biologische Funktion.

Vorsichtsmaßnahmen

Terbium und Terbiumverbindungen sind als gering toxisch zu betrachten. Das Element hat keine biologische Bedeutung für den menschlichen Organismus. Terbiummetallstäube sind wie fast alle Metallstäube feuer- und explosionsgefährlich.

Weblinks

Kategorie:Chemisches Element Kategorie:Lanthanoid Kategorie:Periode-6-Element

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