Terbium

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 6565 Protonen
65 Elektronen
6. Periode6 besetzte Elektronenschalen
Gruppe der Lanthanoide3 (+8) Außenelektronen
Elektronenkonfiguration im GrundzustandXe 6s24f9
Elektronegativität1,2
Ionisierungsenergie in eV5,85
häufigste OxidationszahlenIII
Atommasse des Elements in u158,92
Atomradius in 10- 1 0m1,782
Ionenradius in 10- 1 0m0,93 (+3)
Aggregatzustand im Normalzustandfest

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C8,27
Härte nach Mohs< 1,0
Schallgeschwindigkeit in Bild2620
Schmelztemperatur in °C1360
spezifische Schmelzwärme in Bild102,56
Siedetemperatur in °C2800
spezifische Verdampfungswärme in Bild2460,35
Standardentropie S0 in Bild 
Wärmeleitfähigkeit in Bild bei 27 °C11,1

spezifische Wärmekapazität in Bild

0,182
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild 
spez. elektrischer Widerstand in Bild1,1420
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre,
Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)
0,000 085

Isotope des Elements

In der Natur kommt Terbium nur in Form eines einzelnen stabilen Isotops vor, es ist ein anisotopes Element. Weitere radioaktive Isotope sind künstlich hergestellt worden.

Ordnungszahl ZMassenzahl AAtommasse in uHäufigkeit
in %
65159158,925100%

Weitere Eigenschaften

Terbium tritt in zwei allotropen Modifikationen auf: α-Terbium und β-Terbium. Die Modifikationen sind ineinander überführbar. Es ist ein silbergraues, dehnbares und sehr weiches Schwermetall. Es bildet in seinen Verbindungen die Oxidationsstufen III und IV aus, wobei die Stufe III die stabilste und beständigste ist. Sein Normalpotenzial weist es als stark elektropositves und sehr unedles Metall und starkes Reduktionsmittel aus. An Luft ist Terbium relativ beständig, jedoch läuft es an frischen Schnittflächen rasch an. Mit Wasser und Säuren reagiert es unter Wasserstoffentwicklung und bildet die entsprechenden Verbindungen oder Salze.

Entdeckung

Der schwedische Chemiker CARL GUSTAV MOSANDER entdeckte Terbium zusammen mit Erbium 1843 bei der fraktionierten Fällung von Yttererde. 1864 wurde die Existenz des Elements von dem Schweizer MARC ABRAHAM DELAFONTAINE (1838-1911) bestätigt. GEORGES URBAIN gelang es 1906, das Element mittels Spektralanalyse nachzuweisen und dessen Atommasse genau zu bestimmen.

Vorkommen/Herstellung

Terbium steht an 58. Stelle der Elementhäufigkeit und gehört zu den selteneren Elementen der Erde. In der Natur kommt es stets zusammen mit den anderen Seltenerdmetallen vor, hauptsächlich als Begleiter des Ytteriums im Xenotim oder in den Mineralen Gadolinit, Euxenit und in Monazitsanden. Zur Herstellung von Terbium wird ausschließlich auf Monazitsand zurückgegriffen. Metallisches Terbium erhält man nach Anreicherung der Erze und Abtrennung der anderen Seltenerdmetalle durch metallothermische Reduktion des Trichlorids oder Trifluorids mit Calcium oder Magnesium.

Verwendung

Aufgrund seiner ferromagnetischen Eigenschaften wird Terbium zur Herstellung von Polschuhen für magnetische Linsen verwendet. Außerdem wird es anderen Magneten zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften zugegeben (z. B. Neodym-Eisen-Bormagneten).

Wichtige Verbindungen

Dazu zählen das weiße Terbiumtetrafluorid TbF4 und das weiße Terbium(III)-oxid Tb2O3.

Bau

α-Terbium bildet ein hexagonal-dichtes Gitter.

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