Elemento chimico · scheda di riferimento

65Tb

Terbio

Il terbio è l’elemento 65 (Tb), nel periodo 6, gruppo — e blocco f. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Xe] 4f9 6s2.

Numero atomico65

Peso atomico standard158.925354(7)

Gruppo—

Periodo6

Bloccof

Configurazione elettronica[Xe] 4f9 6s2

Struttura elettronica

Che cosa controlla la sua chimica

I lantanidi sono caratterizzati dal riempimento della sottostruttura 4f. Lo stato di ossidazione +3 domina gran parte della loro chimica, mentre gli orbitali f parzialmente occupati contribuiscono a proprietà magnetiche e ottiche utili.

La configurazione [Xe] 4f9 6s2 mostra elettroni 4f relativamente schermati. Per questo elementi lantanidi vicini hanno proprietà chimiche simili e risultano difficili da separare.

Forme chimiche

Composti, ioni e materiali

Lo stato +3 è molto comune nei composti di terbio. Ossidi, alogenuri, complessi e materiali intermetallici sono forme importanti; alcuni lantanidi mostrano anche stati +2 o +4.

Comportamento fisico

Stato e cambiamenti di fase

A temperatura ambiente lo stato di riferimento del terbio è solido. Tra i dati riportati: densità 8.23 g/cm³, punto di fusione 1 624 K (1 351 °C), punto di ebollizione 3 396 K (3 123 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.

Presenza e applicazioni

Dove si trova e come viene usato il terbio

Il terbio si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Fosfori luminescenti, Magneti e Materiali per celle a combustibile; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.

Nella pratica

Esempi di usi concreti

Fosfori luminescenti

Composti di terbio vengono usati in materiali luminescenti che emettono luce dopo un’opportuna eccitazione.

Magneti

Il terbio entra in materiali magnetici quando configurazione elettronica e struttura cristallina producono proprietà magnetiche utili.

Materiali per celle a combustibile

Nell’ambito «Materiali per celle a combustibile», il terbio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Posizione periodica

Che cosa mostrano gli elementi vicini

Il terbio si trova nel periodo 6, gruppo — e blocco f. Nel riquadro compaiono gli elementi vicini mostrati nel riquadro. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.

Dati di riferimento

Proprietà fisiche e atomiche

Classificazionelantanide

Stato a temperatura ambienteSolido

Gusci elettronici2 · 8 · 18 · 27 · 8 · 2

Densità8.23 g/cm³

Punto di fusione1 624 K (1 351 °C)

Punto di ebollizione3 396 K (3 123 °C)

Elettronegatività di Pauling—

Prima energia di ionizzazione565.8 kJ/mol

Affinità elettronica112.4 kJ/mol

I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.

Storia

Scoperta e identificazione

La scoperta del terbio è associata a Carl Gustaf Mosander. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.

Isotopi e peso atomico

Come la composizione isotopica modifica i numeri

Il peso atomico standard è 158.925354(7). È una media ponderata della composizione isotopica naturale e non la massa di un singolo atomo.

Gli isotopi del terbio hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.

Sicurezza

Manipolazione ed esposizione

I rischi associati al terbio dipendono dalla forma chimica, dalla dose e dalla via di esposizione. L’elemento, i suoi ioni e i suoi composti possono avere effetti biologici e ambientali molto diversi; occorre consultare i dati di sicurezza della sostanza effettivamente manipolata.