Terbio

Il terbio è l'elemento chimico di numero atomico 65 e il suo simbolo è Tb.

Terbio
65 Tb                                                                                                                                                                                                                                               gadolinio ← terbio → disprosio
Aspetto
Aspetto dell'elemento bianco argenteo
Linea spettrale Linea spettrale dell'elemento
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	terbio, Tb, 65
Serie	lantanidi
Gruppo, periodo, blocco	—, 6, f
Densità	8 219 kg/m³
Configurazione elettronica	Configurazione elettronica
Termine spettroscopico	6Ho15/2
Proprietà atomiche
Peso atomico	158,92534
Raggio atomico (calc.)	177 pm
Raggio covalente	194±5 pm
Configurazione elettronica	[Xe]4f96s2
e− per livello energetico	2, 8, 18, 27, 8, 2
Stati di ossidazione	4 (debolmente basico)
Struttura cristallina	esagonale
Proprietà fisiche
Stato della materia	solido
Punto di fusione	1 629 K (1 356 °C)
Punto di ebollizione	3 503 K (3 230 °C)
Volume molare	19,3×10−6 m³/mol
Entalpia di vaporizzazione	293 kJ/mol
Calore di fusione	10,15 kJ/mol
Velocità del suono	2620 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS	7440-27-9
Elettronegatività	1,2 (scala di Pauling)
Calore specifico	180 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica	8,89×105/m·Ω
Conducibilità termica	11,1 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione	565,8 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione	1 110 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione	2 114 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione	3 839 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP 157Tb sintetico 71 anni ε 0,060 157Gd 158Tb sintetico 180 anni ε 1,220 158Gd 158Tb sintetico 180 anni β− 0,937 158Dy 159Tb 100% Tb è stabile con 94 neutroni
iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento

Caratteristiche

Il terbio è un metallo grigio-argenteo appartenente al gruppo delle terre rare; è malleabile, duttile e tenero a sufficienza da poter essere tagliato con un coltello. Abbastanza stabile all'aria, esiste in due forme cristalline; la temperatura di transizione tra esse è di 1289 °C.

Applicazioni

Il terbio è usato per drogare il fluoruro di calcio, il tungstato di calcio ed il molibdato di stronzio, materiali usati nella realizzazione di transistor ed altri componenti elettronici, nonché insieme all'ossido di zirconio come stabilizzante delle celle a combustibile che operano ad alta temperatura.

Viene usato in leghe metalliche ed il suo ossido è impiegato per la preparazione dei fosfori verdi delle lampade a fluorescenza e degli schermi televisivi.

Il borato di terbio e sodio è un materiale che emette luce laser alla frequenza di 546 nm.

Storia

Il terbio fu scoperto dal chimico svedese Carl Gustav Mosander nel 1843 come una impurità nell'ossido di ittrio (Y₂O₃), e battezzato con il nome del villaggio svedese Ytterby. Non è stato isolato in forma pura fino a tempi molto recenti^[quando?], dopo l'avvento delle tecnologie di scambio ionico.

Disponibilità

Il terbio non si trova mai in natura come elemento puro, ma contenuto in molti minerali, come la cerite, la gadolinite, la monazite ((Ce,LaTh,Nd,Y)PO₄, che contiene fino allo 0,03% di terbio), lo xenotime-(Y) (YPO₄) e la euxenite-(Y) ((Y,Ca,Er,La,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)₂O₆, che contiene l'1% o più di terbio).

Composti

I composti del terbio comprendono:

• Fluoruri
  • TbF₃
  • TbF₄
• Cloruri
  • TbCl₃
• Bromuri
  • TbBr₃
• Ioduri
  • TbI₃
• Ossidi
  • Tb₂O₃
  • Tb₄O₇
• Solfuri
  • Tb₂S₃
• Nitruri
  • TbN

Isotopi

Il terbio naturale è composto da un solo isotopo stabile, il ¹⁵⁹Tb. Sono stati descritti altri 33 radioisotopi del terbio, di cui il più stabile (¹⁵⁸Tb) ha un'emivita di 180 anni: seguono il ¹⁵⁷Tb con 71 anni e il ¹⁶⁰Tb con 72,3 giorni. Tutti gli altri isotopi sono molto radioattivi, con emivite di meno di 7 giorni e, anzi, la maggior parte ha emivite di meno di 30 secondi. Questo elemento ha anche 18 stati metastabili, di cui i più stabili sono ^156m1Tb (t_½ 24,4 ore), ^154m2Tb (t_½ 22,7 ore) e ^154m1Tb (t_½ 9,4 ore).

Il modo di decadimento principale prima dell'isotopo stabile (¹⁵⁹Tb) è la cattura elettronica e quello dopo è il decadimento beta. I prodotti di decadimento prima del ¹⁵⁹Tb sono isotopi di gadolinio, mentre dopo il ¹⁵⁹Tb sono isotopi di disprosio.

Precauzioni

Come per tutti gli altri lantanoidi, il terbio e i suoi composti hanno tossicità bassa o moderata, sebbene tale tossicità non sia stata studiata approfonditamente. Il terbio non ha alcun ruolo biologico noto.

Bibliografia

• Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1.
• R. Barbucci, A. Sabatini e P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998 (archiviato dall'url originale il 22 ottobre 2010).

Voci correlate

• Lantanoidi

Altri progetti

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• Wikizionario
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Collegamenti esterni

• terbio, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
• (EN) terbium, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
• (EN) Terbio, su periodic.lanl.gov, Los Alamos National Laboratory. URL consultato il 14 aprile 2005 (archiviato dall'url originale il 6 dicembre 2010).
• (EN) Terbio, su WebElements.com.
• (EN) Terbio, su EnvironmentalChemistry.com.
• (EN) It's Elemental – Terbium, su education.jlab.org.

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