Chemisches Element · Referenzseite

68Er

Erbium

Erbium ist Element 68 (Er) in Periode 6, Gruppe — und im f-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [Xe] 4f12 6s2.

Ordnungszahl68

Standard-Atomgewicht167.259(3)

Gruppe—

Periode6

Blockf

Elektronenkonfiguration[Xe] 4f12 6s2

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Bei den Lanthanoiden wird vor allem die 4f-Unterschale aufgefüllt. Die Oxidationsstufe +3 dominiert einen großen Teil ihrer Chemie, während teilweise besetzte f-Orbitale besondere magnetische und optische Eigenschaften erzeugen.

Die Konfiguration [Xe] 4f12 6s2 zeigt f-Elektronen, die vergleichsweise stark abgeschirmt sind. Deshalb ähneln sich benachbarte Lanthanoide chemisch sehr stark und sind oft schwierig voneinander zu trennen.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Erbium bildet vor allem Verbindungen mit der Oxidationsstufe +3, darunter Oxide, Halogenide und Koordinationsverbindungen. Unterschiede in der f-Elektronenstruktur führen zu elementabhängigen magnetischen und lumineszenten Eigenschaften.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Erbium bei Raumtemperatur ist fest. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 9.066 g/cm³; Schmelzpunkt: 1 795 K (1 522 °C); Siedepunkt: 3 141 K (2 868 °C). Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Erbium vorkommt und wofür es verwendet wird

Erbium kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Glasfasertechnik, Laser und Spezialgläser eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Glasfasertechnik

Verbindungen oder Ionen von Erbium werden in Glasfasermaterialien eingesetzt, um Brechungsindex, Transmission oder optische Verstärkung zu beeinflussen.

Laser

Erbium wird in bestimmten Lasermedien oder optischen Komponenten genutzt, wenn definierte elektronische Übergänge Licht geeigneter Wellenlängen erzeugen.

Spezialgläser

Verbindungen von Erbium werden Spezialgläsern zugesetzt, um optische Eigenschaften, Wärmeausdehnung, Brechungsindex oder chemische Beständigkeit gezielt zu verändern.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Erbium steht in Periode 6, Gruppe — und im f-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Dysprosium, Holmium; rechts davon Thulium, Ytterbium. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationLanthanoid

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 8 · 18 · 30 · 8 · 2

Dichte9.066 g/cm³

Schmelzpunkt1 795 K (1 522 °C)

Siedepunkt3 141 K (2 868 °C)

Pauling-Elektronegativität1.24

Erste Ionisierungsenergie589.3 kJ/mol

Elektronenaffinität30.1 kJ/mol

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Erbium wird mit Carl Gustaf Mosander verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Das Standard-Atomgewicht beträgt 167.259(3). Es beschreibt die mittlere natürliche Isotopenzusammensetzung terrestrischen Materials und nicht die Masse eines einzelnen Atoms.

Isotope von Erbium besitzen dieselbe Protonenzahl, unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen. Dadurch ändern sich Atommasse und bei radioaktiven Isotopen auch Kernstabilität und Halbwertszeit.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Die Gefährdung durch Erbium hängt von chemischer Form, Dosis und Aufnahmeweg ab. Element, Ionen und Verbindungen können biologisch sehr unterschiedlich wirken; maßgeblich sind die Sicherheitsdaten der tatsächlich verwendeten Substanz.