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Tb 65

Terbium (Tb)

lanthanide
Période: 6 Bloc: f

Solid

Masse atomique relative standard

158,92535 u

Configuration électronique

[Xe] 6s2 4f9

Point de fusion

1355,85 °C

Point d’ébullition

3229,85 °C

Masse volumique

8230 kg/m³

États d’oxydation

0, +1, +2, +3, +4

Électronégativité (Pauling)

N/D

Énergie d’ionisation (1re)

5,8638 eV

Année de découverte

1843

Rayon atomique

175 pm

Détails

Origine du nom Named after Ytterby, a village in Sweden.
Pays de découverte Sweden
Découvreurs Carl Mosander

Terbium is a lanthanide rare-earth metal with atomic number 65. It is chemically similar to neighboring gadolinium and dysprosium and occurs in minerals with other rare earths rather than as a native element. Its most distinctive technological role comes from Tb³⁺ luminescence, which gives intense green emission in suitable host materials, and from the large magnetostrictive response of terbium-containing alloys.

Terbium is reasonably stable in air. It is a silver-gray metal, and is malleable, ductile, and soft enough to be cut with a knife. Two crystal modifications exist, with a transformation temperature of 1289°C. Twenty one isotopes with atomic masses ranging from 145 to 165 are recognized. The oxide is a chocolate or dark maroon color.

The name derives from the village of Ytterby in Sweden, where the mineral ytterbite (the source of terbium) was first found. Terbium was discovered by the Swedish surgeon and chemist Carl-Gustav Mosander in 1843 in an yttrium salt, which he resolved into three elements. He called one yttrium, a rose-colored salt he called terbium, and a deep-yellow peroxide he called erbium. In 1862, the Swiss chemist Marc Delafontaine reexamined yttrium and found the yellow peroxide. Because the name erbium had now been assigned to the rose-colored oxide, he reintroduced the name terbium for the yellow peroxide. Thus the original names given to erbium and terbium samples are now switched.

The mineral gadolinite ((Ce, La, Nd, Y)2FeBe2Si2O10), discovered in a quarry near the town of Ytterby, Sweden, has been the source of a great number of rare earth elements. In 1843, Carl Gustaf Mosander, a Swedish chemist, was able to separate gadolinite into three materials, which he named yttria, erbia and terbia. As might be expected considering the similarities between their names and properties, scientists soon confused erbia and terbia and, by 1877, had reversed their names. What Mosander called erbia is now called terbia and visa versa. From these two substances, Mosander discovered two new elements, terbium and erbium. Today, terbium can be obtained from the minerals xenotime (YPO4) and euxenite ((Y, Ca, Er, La, Ce, U, Th)(Nb, Ta, Ti)2O6), but is primarily obtained through an ion exchange process from monazite sand ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4), a material rich in rare earth elements that typically contains as much as 0.03% terbium.

Discovered by Mosander in 1843. Terbium is a member of the lanthanide or "rare earth" group of elements. It is found in cerite, gadolinite, and other minerals along with other rare earths. It is recovered commercially from monazite in which it is present to the extent of 0.03%, from xenotime, and from euxenite, a complex oxide containing 1% or more of terbia.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Affinité électronique
1,124 eV
Énergie d’ionisation (1re)
5,8638 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
11,51304 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
21,820075 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
39,330135 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
66,500229 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
0, +1, +2, +3, +4 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
3 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Xe] 6s2 4f9

Propriétés thermodynamiques

Enthalpie de fusion
0,1119345 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
3,016013 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
4,031715 eV
Enthalpie d’atomisation
4,031715 eV
Enthalpie d’atomisation
4,028605 eV

Propriétés nucléaires

Protons
65 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
94 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
40 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
1 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
Tb-159
Année de découverte
1843

Abondance

Abondance (croûte terrestre)
1,2 mg/kg Comparer : Abondance (croûte terrestre) de tous les éléments →
Abondance (océan)
1,4 × 10−7 mg/L Comparer : Abondance (océan) de tous les éléments →

Structure cristalline

Paramètre de maille a
360 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 18, 27, 8, 2 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7440-27-9 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
6H°15/2
InChI
InChI=1S/Tb
Clé InChI
GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 65
Électrons 65
Charge Neutre
Configuration Tb: 4f⁹ 6s²
Configuration électronique
Mesuré
[Xe] 4f⁹ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁹ 6s²
Diagramme d’orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
9/14 5↑
Nombre total d’électrons: 65 Non appariés: 5 ?

Modèle atomique

Protons 65
Neutrons 94
Électrons 65
Nombre de masse 159
Stabilité Stable

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

0 / 0 (0 0 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

Élément monoisotopique
Seul isotope présent à l’état naturel : 159 — 100,0000%
159100,0000%Nombre de masseAbondance naturelle (%)
Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
159 Stable158,9253547 ± 0,0000019100,0000%Stable
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Solide 25 °C (298,15 K)

Explication: 1330,8 °C en dessous du point de fusion (1355,85 °C)

Point de fusion 1355,85 °C
Point d’ébullition 3229,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 1330,8 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
1355,85 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
3229,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,1119345 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
3,016013 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
4,031715 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
8230 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
8230 kg/m³

Dans les conditions standard

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 65. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
Tb I 0248010
Tb II +1424818
Tb IV +34800
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
Tb I 0600
Tb II +1154
Tb III +2125
Tb IV +326
Tb V +42
Tb VI +52
Tb VII +62
Tb VIII +72
Tb IX +82
Tb X +92
Niveaux répertoriés par le NIST →
65 Tb 158.92535

Terbium — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Xe]6s24f9
Niveaux d’énergie 2 8 18 27 8 2
États d’oxydation 0, +1, +2, +3, +4
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Terbium — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
65 Tb 158.92535

Terbium — Visualiseur de structure cristalline

Hexagonal primitif · Pearson hP2
Expérimental
Pearson hP2
N° de coord. 12
Compacité 77.715%
Terbium — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
+36N/D92.30000000000001 pm
+37N/D98 pm
+38N/D104 pm
+39N/D109.5 pm
+46N/D76 pm
+48N/D88 pm

Composés

Tb
158,925 u
Tb+3
158,925 u
Tb
159,927 u
Tb
154,923 u
Tb
156,924 u
Tb
160,928 u
Tb
148,923 u
Tb
149,924 u
Tb
150,923 u
Tb
155,925 u
Tb
152,923 u
Tb
153,925 u
Tb
157,925 u
Tb
146,924 u
Tb+4
158,925 u
Tb
147,924 u
Tb
151,924 u
Tb
165,938 u
Tb+3
160,928 u

Isotopes (1)

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
159 Stable158,9253547 ± 0,0000019100,0000%Stable
stable
159 Stable
Masse atomique (u) 158,9253547 ± 0,0000019
Abondance naturelle 100,0000%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
168 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
135 pm

Rayons de van der Waals

Alvarez
279 pm
UFF
345,1 pm
MM3
270 pm

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
276 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
29
Pettifor
26
Glawe
25

Échelles d’électronégativité

Ghosh
0
Miedema
3
Gunnarsson–Lundqvist
4
Robles–Bartolotti
3

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
170 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
2590 Ha·Bohr6

Paramètres de Miedema

Volume molaire de Miedema
19,32 cm3/mol
Densité électronique de Miedema
2

Risque d’approvisionnement et économie

Concentration de la production
97
Risque relatif d’approvisionnement
10
Répartition des réserves
50
Stabilité politique (principal producteur)
24
Stabilité politique (principal détenteur de réserves)
24

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion1632,15 K
Point d’ébullition3503,15 K

Catégories d’états d’oxydation

0 extended
+3 main
+1 extended
+4 extended
+2 extended

Données de référence avancées

Constantes d’écran (13)
nOrbitaleσ
1s1,2739
2p4,3076
2s17,0278
3d13,7015
3p19,9853
3s20,4485
4d34,69
4f39,1352
4p31,6012
4s30,98
Détail des rayons cristallins (6)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
3VI106,3from r^3 vs V plots,
3VII112estimated,
3VIII118from r^3 vs V plots,
3IX123,5from r^3 vs V plots,
4VI90from r^3 vs V plots,
4VIII102
Modes de désintégration des isotopes (63)
IsotopeModeIntensité
135p100%
135B+—
136B+—
136B+p—
137p—
137B+—
138B+—
138B+p—
138p0%
139B+100%
Facteurs de diffusion des rayons X (514)
Énergie (eV)f₁f₂
10—0,15974
10,1617—0,16625
10,3261—0,17301
10,4931—0,18005
10,6628—0,18738
10,8353—0,19501
11,0106—0,20295
11,1886—0,21121
11,3696—0,21981
11,5535—0,22823

Données complémentaires

Production

Production of this element (from raw materials or other compounds containing the element).

Terbium has been isolated only in recent years with the development of ion-exchange techniques for separating the rare-earth elements. As with other rare earth metals, it can be produced by reducing the anhydrous chloride or fluoride with calcium metal in a tantalum crucible. Calcium and tantalum impurities can be removed by vacuum remelting. Other methods of isolation are possible.

Références (1)

Références

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Tb

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Terbium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Note sur la licence: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Terbium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Note sur la licence: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Terbium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Terbium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Terbium

This section provides all form of data related to element Terbium.

9 PubChem Elements
Terbium

The element property data was retrieved from publications.

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