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化学元素 · リファレンス

68Er

エルビウム

エルビウムは原子番号68、元素記号Erの元素です。周期表では第6周期・第3族・fブロックに位置し、室温での基準状態は固体です。電子配置は[Xe] 4f12 6s2です。

原子番号68

標準原子量167.259(3)

族—

周期6

ブロックf

電子配置[Xe] 4f12 6s2

電子構造

化学的性質を決めるもの

ランタノイドでは4f軌道が順に埋まり、化学的には+3価が中心になります。一方、磁気や発光はf電子の違いを強く反映します。

エルビウムの電子配置は[Xe] 4f12 6s2です。隣接するランタノイドとの化学的な類似性が高い一方、磁性や光学特性には元素ごとの差が現れます。

化学形

化合物・イオン・材料

ランタノイドは酸化物、ハロゲン化物、配位化合物などで主に+3価として現れます。元素間の化学はよく似ていますが、f電子による磁気・発光特性に違いがあります。

物理的性質

状態と相変化

室温での基準状態は固体です。掲載している密度は9.066 g/cm³です。融点は1 795 K (1 522 °C)です。沸点は3 141 K (2 868 °C)です。実際の値は圧力、純度、結晶構造や同素体によって変わることがあります。

存在と用途

エルビウムはどこにあり、何に使われるか

エルビウムは化合物、鉱物、合金、または人工的に得られる材料の中で見られます。代表的な用途には「光ファイバー」「レーザー」「特殊ガラス」などがあります。実際に利用される形は、元素単体とは限らず、特定の化合物・合金・同位体である場合があります。

具体例

実際の用途

光ファイバー

エルビウムは光ファイバーに関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

レーザー

エルビウムはレーザーに関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

特殊ガラス

エルビウムは特殊ガラスに関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

周期表上の位置

周辺元素からわかること

エルビウムは第6周期のfブロック系列に属します。表示された周辺にはジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム、イッテルビウムなどがあり、系列に沿った原子半径、電子配置、酸化状態の緩やかな変化を比較できます。

基礎データ

物理・原子データ

分類ランタノイド

室温での状態固体

電子殻2 · 8 · 18 · 30 · 8 · 2

密度9.066 g/cm³

融点1 795 K (1 522 °C)

沸点3 141 K (2 868 °C)

ポーリング電気陰性度1.24

第一イオン化エネルギー589.3 kJ/mol

電子親和力30.1 kJ/mol

値は、該当する場合には中性原子または元素の代表値を示します。物性値は同素体、圧力、測定条件によって変わることがあります。

歴史

発見と同定

エルビウムの発見はCarl Gustaf Mosanderと関連付けられています。ただし、元素の認識、純粋な試料の単離、現在の原子番号による定義は、必ずしも同じ時期に成立したわけではありません。

同位体

同位体組成と原子量

エルビウムの標準原子量は167.259(3)です。これは特定の一個の原子の質量ではなく、天然試料に含まれる同位体の存在比を反映した値です。

エルビウムには少なくとも一つの安定同位体があります。同位体は陽子数が同じため同じ元素ですが、中性子数が異なるので原子質量が変わります。

安全性

取り扱いと曝露

エルビウムの安全性は、元素単体か化合物か、量、濃度、曝露経路によって大きく変わります。元素名だけで危険性を判断せず、実際に扱う物質の安全データを確認する必要があります。