Chemisch element · referentiefiche

66Dy

Dysprosium

Dysprosium (Dy) is element 66 van het periodiek systeem, een lanthanide in groep —, periode 6 en het f-blok. De elektronenconfiguratie [Xe] 4f10 6s2 helpt verklaren hoe het element bindt en reageert; de referentietoestand bij kamertemperatuur is vast.

Atoomnummer66

Standaard atoomgewicht162.500(1)

Groep—

Periode6

Blokf

Elektronenconfiguratie[Xe] 4f10 6s2

Elektronenstructuur

Wat bepaalt de chemie?

Lanthaniden vullen geleidelijk de 4f-subschaal. De 4f-elektronen worden gedeeltelijk afgeschermd door buitenste schillen, waardoor veel lanthaniden chemisch op elkaar lijken en de oxidatietoestand +3 vaak belangrijk is.

Bij dysprosium moet de configuratie [Xe] 4f10 6s2 samen met de 4f-bezetting worden bekeken. Kleine verschillen in die bezetting kunnen magnetische en optische eigenschappen sterk beïnvloeden.

Chemische vormen

Verbindingen, ionen en materialen

Lanthaniden vormen vooral ionen en verbindingen in oxidatietoestand +3, waaronder oxiden, halogeniden en coördinatieverbindingen. Kleine verschillen in 4f-bezetting geven opvallende verschillen in kleur, luminescentie en magnetisme.

Fysisch gedrag

Toestand en faseovergangen

Bij kamertemperatuur is de referentietoestand vast. De vermelde dichtheid is 8.54 g/cm³. Het smeltpunt is 1 683 K (1 410 °C). Het kookpunt is 2 840 K (2 567 °C). Druk, zuiverheid en kristalstructuur kunnen gemeten waarden verschuiven; bij elementen met meerdere allotropen kan ook de structuur zelf een duidelijk verschil maken.

Voorkomen en toepassingen

Waar dysprosium voorkomt en wordt gebruikt

In de praktijk komt dysprosium vooral naar voren in toepassingen en contexten zoals magneten, lasers en kernreactoren.

In de praktijk

Concrete toepassingen

Magneten

Dysprosium wordt in magnetische materialen toegepast wanneer samenstelling en kristalstructuur de gewenste magnetisatie, coerciviteit of thermische stabiliteit opleveren.

Lasers

Ionen of verbindingen van dysprosium kunnen in lasermaterialen worden ingebouwd, waar specifieke elektronische niveaus absorptie en emissie van licht mogelijk maken.

Kernreactoren

Dysprosium of verbindingen ervan kunnen in reactormaterialen worden gebruikt wanneer nucleaire, thermische of mechanische eigenschappen daarvoor geschikt zijn.

Positie in het periodiek systeem

Wat de naburige elementen laten zien

Dysprosium staat in periode 6 en in de f-blokreeks. In de getoonde omgeving staan onder meer Gadolinium, Terbium, Holmium, Erbium. Door deze reeks te vergelijken zijn geleidelijke veranderingen in atoomstraal, elektronenstructuur en chemisch gedrag binnen de serie zichtbaar.

Referentiegegevens

Fysische en atomaire eigenschappen

Classificatielanthanide

Toestand bij kamertemperatuurvast

Elektronenschillen2 · 8 · 18 · 28 · 8 · 2

Dichtheid8.54 g/cm³

Smeltpunt1 683 K (1 410 °C)

Kookpunt2 840 K (2 567 °C)

Pauling-elektronegativiteit1.22

Eerste ionisatie-energie573 kJ/mol

Elektronenaffiniteit33.96 kJ/mol

De waarden beschrijven het element of het neutrale atoom waar van toepassing. Fysische gegevens kunnen afhangen van allotroop, druk, zuiverheid en meetomstandigheden.

Geschiedenis

Ontdekking en identificatie

De ontdekking van dysprosium wordt in deze historische registratie in verband gebracht met Lecoq de Boisbaudran. Herkenning als element, isolatie van een zuiver monster en de latere definitie via het atoomnummer vonden niet noodzakelijk op hetzelfde moment plaats.

Isotopen

Hoe isotopensamenstelling de getallen verandert

Het standaard atoomgewicht is 162.500(1). Deze waarde beschrijft de natuurlijke isotopensamenstelling van terrestrisch materiaal en is niet de massa van één specifiek atoom.

Dysprosium heeft ten minste één stabiele isotoop. Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen en horen dus bij hetzelfde element, maar verschillen in neutronental en atoommassa.

Veiligheid

Omgang en blootstelling

De risico’s van dysprosium hangen af van chemische vorm, dosis en blootstellingsroute. Het element, zijn ionen en zijn verbindingen kunnen zeer verschillende biologische en milieueffecten hebben; controleer daarom de veiligheidsgegevens van de werkelijk gebruikte stof.