Те́рбий (лат. terbium, от названия шведского селения Ytterby, где был найден минерал иттербит), Tb (читается «тербий»), химический элемент с атомным номером 65, атомная масса 158, 9254. В природе существует один стабильный изотоп 159Tb. Конфигурация трех внешних электронных слоев 4s2p6d10f95s2p66s2. Степени окисления +3, реже +4, +1 (валентность IV, III, I). Лантаноид. Находится в 6 периоде, подгруппе IIIB периодической системы.
Радиус атома 0, 177 нм, радиус ионов (координационное число 6) Tb3+ — 0, 106 нм, Tb 4+— 0, 090 нм. Энергии последовательной ионизации 5, 85, 11, 52, 21, 9, 39, 8 эВ. Электроотрицательность по Полингу 1, 1.
В 1843 впервые шведский химик К. Г.Мосандер разложил концентрат Y2O 3на иттриевый, тербиевый и эрбиевый оксиды. В начале 19 в. французский химик Ж. Урбен первым получил чистый тербий.
Тербий — рассеянный элемент, его содержание в земной коре 4, 3·10-4% по массе. Входит в состав минералов: бастнезит, монацит, ксенотим, эвксенит, лопарит.
Выделяют тербий из смеси редкоземельных элементов методами ионной хроматографии или экстракции. Металлический тербий получают металлотермическим восстановлением TbCl3 или TbF3.
Тербий — серебристо-белый металл.
До 1287°C устойчива α-модификация с гексагональной решеткой типа магния, а=0, 36010 нм, с=0, 56936 нм; от 1287°C до температуры плавления (1357°C) — β-модификация с кубической решеткой типа α-Fe. При давлении 1ГПа существует модификация тербия с тригональной решеткой. Температура кипения 3227°C, плотность α-Tb 8, 272 кг/дм3.
На воздухе при комнатной температуре компактный тербий устойчив. Он вытесняет из кипящей воды водород, образуя гидроксид Tb(OH)3. С минеральными кислотами тербий реагирует с образованием солей тербия(III):
2Tb+6HCl=2TbCl3+3H2
Прокаливая соединения тербия на воздухе при 800-1000°C, получают оксид Tb4O7. При нагревании его до 300°C, образуется диоксид тербия TbO2. Осторожным термическим разложением Tb(OH)3 получают Tb2O3.
В водных растворах наиболее устойчив розовый ион Tb3+. Ион Tb4+существует в водных растворах только в составе гетерополисоединений.
Для тербия(I) известен монохлорид TbCl, другие соединения тербия(I) не получены.
Тербий — активатор люминофоров, используемых в телевизионных кинескопах. Возможно применение тербия в магнитных материалах. Оксиды тербия — катализаторы химических процессов окисления.
Авторы: С.С. Бердоносов, П.С. Бердоносов
- Редкоземельные элементы: Технология и применение. / Пер. с англ., под ред. Ф. Виллани. М., 1985.