ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

65Tb

เทอร์เบียม

เทอร์เบียมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 65 และสัญลักษณ์ Tb อยู่ในคาบ 6 หมู่ — บล็อก f ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Xe] 4f9 6s2

เลขอะตอม65

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน158.925354(7)

หมู่—

คาบ6

บล็อกf

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Xe] 4f9 6s2

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

เทอร์เบียมเป็นธาตุในอนุกรมแลนทาไนด์ ซึ่งออร์บิทัลย่อย 4f ค่อย ๆ ถูกเติม ออกซิเดชันสถานะ +3 พบได้บ่อย และอิเล็กตรอน f ทำให้แลนทาไนด์หลายชนิดมีสมบัติทางแม่เหล็กและสเปกตรัมที่เด่นชัด

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของเทอร์เบียมคือ [Xe] 4f9 6s2 อิเล็กตรอน 4f ถูกบังด้วยอิเล็กตรอนชั้นนอกพอสมควร จึงทำให้เคมีของแลนทาไนด์ข้างเคียงคล้ายกันมาก ขณะที่รัศมีไอออนและรายละเอียดของระดับพลังงานยังทำให้สมบัติและการแยกสารแตกต่างกันได้

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

เทอร์เบียมมักสร้างสารประกอบไอออนิกที่มีออกซิเดชันสถานะ +3 รวมถึงออกไซด์ เฮไลด์ และสารเชิงซ้อน เคมีของแลนทาไนด์คล้ายกันมากเพราะขนาดและประจุใกล้เคียงกัน แต่อิเล็กตรอน 4f ยังทำให้สมบัติทางแสงและแม่เหล็กแตกต่างกันได้

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 8.23 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 1 624 K (1 351 °C) จุดเดือดคือ 3 396 K (3 123 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบเทอร์เบียมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติเทอร์เบียมพบการใช้งานในด้าน สารเรืองแสง, แม่เหล็กและ วัสดุเซลล์เชื้อเพลิง เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

สารเรืองแสง

ในงานสารเรืองแสงเทอร์เบียมหรือสารประกอบของมันใช้เพื่อควบคุมการดูดกลืน การปล่อย การหักเห หรือการสะท้อนของแสงในช่วงความยาวคลื่นที่ต้องการ

แม่เหล็ก

ในงานแม่เหล็กสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้า หรือการตอบสนองต่ออุณหภูมิของเทอร์เบียมถูกนำมาใช้เพื่อสร้าง ตรวจวัด หรือแปลงสัญญาณอย่างแม่นยำ

วัสดุเซลล์เชื้อเพลิง

เทอร์เบียมใช้ในวัสดุเซลล์เชื้อเพลิงเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา อิเล็กโทรด หรือส่วนของวัสดุนำไอออน เพื่อช่วยเปลี่ยนพลังงานเคมีของเชื้อเพลิงเป็นไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

เทอร์เบียมอยู่ในอนุกรมแลนทาไนด์ของบล็อก f ในคาบ 6 การเปรียบเทียบกับยูโรเพียมและแกโดลิเนียมช่วยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของรัศมีไอออน การจัดเรียงอิเล็กตรอน และสมบัติทางแม่เหล็กหรือแสง

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทแลนทาไนด์

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 18 · 27 · 8 · 2

ความหนาแน่น8.23 g/cm³

จุดหลอมเหลว1 624 K (1 351 °C)

จุดเดือด3 396 K (3 123 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง—

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก565.8 kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน112.4 kJ/mol

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

เทอร์เบียมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานของเทอร์เบียมคือ 158.925354(7) ค่านี้เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักขององค์ประกอบไอโซโทปในวัสดุธรรมชาติ ไม่ใช่มวลของอะตอมเดี่ยว

ไอโซโทปของเทอร์เบียมมีจำนวนโปรตอนเท่ากันจึงเป็นธาตุเดียวกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนและมวลอะตอมต่างกัน สัดส่วนไอโซโทปธรรมชาติสามารถทำให้ค่าน้ำหนักอะตอมมาตรฐานเปลี่ยนได้

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

ความเสี่ยงของเทอร์เบียมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และเส้นทางการสัมผัส ธาตุบริสุทธิ์ ไอออน และสารประกอบอาจมีผลต่อร่างกายและสิ่งแวดล้อมต่างกัน จึงควรตรวจข้อมูลความปลอดภัยของสารจริงเสมอ