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Tb 65

Terbium (Tb)

lanthanide
Período: 6 Bloco: f

Solid

Peso atômico padrão

158,92535 u

Configuração eletrônica

[Xe] 6s2 4f9

Ponto de fusão

1355,85 °C

Ponto de ebulição

3229,85 °C

Densidade

8230 kg/m³

Estados de oxidação

0, +1, +2, +3, +4

Eletronegatividade (Pauling)

N/D

Energia de ionização (1ª)

5,8638 eV

Ano da descoberta

1843

Raio atômico

175 pm

Detalhes

Origem do nome Named after Ytterby, a village in Sweden.
País da descoberta Sweden
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Afinidade eletrônica
1,124 eV
Energia de ionização (1ª)
5,8638 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
11,51304 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
21,820075 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
39,330135 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
66,500229 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
0, +1, +2, +3, +4 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
3 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
[Xe] 6s2 4f9

Termodinâmica

Calor de fusão
0,1119345 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
3,016013 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de sublimação
4,031715 eV
Calor de atomização
4,031715 eV
Entalpia de atomização
4,028605 eV

Nuclear

Prótons
65 Comparar Prótons de todos os elementos →
Nêutrons
94 Comparar Nêutrons de todos os elementos →
Isótopos conhecidos
40 Comparar Isótopos conhecidos de todos os elementos →
Isótopos estáveis
1 Comparar Isótopos estáveis de todos os elementos →
Isótopo mais estável
Tb-159
Ano da descoberta
1843

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
1,2 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
1,4 × 10−7 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
360 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 8, 18, 27, 8, 2 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-27-9 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
6H°15/2
InChI
InChI=1S/Tb
Chave InChI
GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 65
Elétrons 65
Carga Neutro
Configuração Tb: 4f⁹ 6s²
Configuração eletrônica
Medido
[Xe] 4f⁹ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁹ 6s²
Diagrama de orbitais
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↑
Total de elétrons: 65 Desemparelhados: 5 ?

Modelo atômico

Prótons 65
Nêutrons 94
Elétrons 65
Número de massa 159
Estabilidade Estável

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

0 / 0 (0 0 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

Elemento monoisotópico
Único isótopo de ocorrência natural: 159 — 100,0000%
159100,0000%Número de massaAbundância natural (%)
Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
159 Estável158,9253547 ± 0,0000019100,0000%Estável
Medido

Fase / Estado

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

Motivo: 1330,8 °C abaixo do ponto de fusão (1355,85 °C)

Ponto de fusão 1355,85 °C
Ponto de ebulição 3229,85 °C
Abaixo do ponto de fusão em 1330,8 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
1355,85 °C
Ponto de ebulição Literatura
3229,85 °C
Fase atual Calculado
Sólido

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,1119345 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
3,016013 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Calor de sublimação Literatura
4,031715 eV

Energia necessária para sublimar 1 mol no ponto de sublimação

Densidade

Densidade de referência Literatura
8230 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Calculado
8230 kg/m³

Em condições padrão

Espectros atômicos

Mostrando 10 de 65. Ordenado por carga do íon (ordem crescente).

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
Tb I 0248010
Tb II +1424818
Tb IV +34800
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
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
Dados de níveis disponíveis no NIST →
65 Tb 158.92535

Terbium — Visualizador de orbitais atômicos

[Xe]6s24f9
Níveis de energia 2 8 18 27 8 2
Estados de oxidação 0, +1, +2, +3, +4
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Terbium — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
65 Tb 158.92535

Terbium — Visualizador de estruturas cristalinas

Hexagonal primitiva · Pearson hP2
Experimental
Pearson hP2
Nº de coord. 12
Empacotamento 77.715%
Terbium — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

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

Compostos

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

Isótopos (1)

Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
159 Estável158,9253547 ± 0,0000019100,0000%Estável
stable
159 Estável
Massa atômica (u) 158,9253547 ± 0,0000019
Abundância natural 100,0000%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
168 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
135 pm

Raios de van der Waals

Alvarez
279 pm
UFF
345,1 pm
MM3
270 pm

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
276 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
29
Pettifor
26
Glawe
25

Escalas de eletronegatividade

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

Polarizabilidade e dispersão

Polarizabilidade dipolar
170 a.u.
Polarizabilidade dipolar (incerteza)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
2590 Ha·Bohr6

Parâmetros de Miedema

Volume molar de Miedema
19,32 cm3/mol
Densidade eletrônica de Miedema
2

Risco de abastecimento e economia

Concentração da produção
97
Risco relativo de abastecimento
10
Distribuição das reservas
50
Estabilidade política (maior produtor)
24
Estabilidade política (detentor das maiores reservas)
24

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão1632,15 K
Ponto de ebulição3503,15 K

Categorias de estados de oxidação

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

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (13)
nOrbitalσ
1s1,2739
2p4,3076
2s17,0278
3d13,7015
3p19,9853
3s20,4485
4d34,69
4f39,1352
4p31,6012
4s30,98
Detalhes dos raios cristalinos (6)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
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
Modos de decaimento dos isótopos (63)
IsótopoModoIntensidade
135p100%
135B+—
136B+—
136B+p—
137p—
137B+—
138B+—
138B+p—
138p0%
139B+100%
Fatores de espalhamento de raios X (514)
Energia (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

Dados adicionais

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.

Referências (1)

Referências

(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.

Nota sobre a licença: 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/

Nota sobre a licença: 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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