Erbio -structuur, eigenschappen, verkrijgen, gebruik

Hij Erbio Het is een metalen element dat behoort tot de zeldzame aardes, met name tot de lanthaniden, en wiens chemisch symbool er is. De naam is afgeleid van een Zweeds dorp genaamd Ytterby en veroorzaakt meestal verwarring omdat het veel lijkt op andere elementen, zoals Terbio (TB) en Iterbio (YB), beide ook lanthaniden.

De Erbio neemt deel met een oxidatietoestand van +3 in de overgrote meerderheid van zijn verbindingen, een vrij gemeenschappelijk chemisch kenmerk onder de lanthaniden. Wanneer deze verbindingen, zoals ERCL₃, Ze lossen op in waterige oplossingen, vertonen een roze kleuring; evenals verschillende van zijn vaste stoffen, gebruikt als additieven voor het kleuren van glas, juwelen of keramiek.

Metalen Erbio -monster. Bron: Hi-Res Images ofChemical Elements/CC door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/3.0)

Erbio's populariteit is niet al te opmerkelijk, zelfs bij studenten van scheikunde. Degenen die in telecommunicatie en met optische vezelkabels werken, zullen echter weten hoe belangrijk het is om de signalen te versterken die tussen alle continenten reizen.

Ondanks dat het een van de zeldzame aardmetalen is, heeft Erbio een overvloed vergelijkbaar met die van tantalium en wolfraam. De vertraging voor het verkrijgen en de productie was te wijten aan de gecompliceerde processen om het te scheiden van mineralen zoals Gadolinita, Xenotima en Euxenita.

[TOC]

Ontdekking

De Erbio werd in 1843 ontdekt door de Zweedse chemicus Carl Gustaf Mosander, die monsters van het Gadolinita -mineraal bestudeerde, verzameld in de Ytterby Quarries, een villa in Zweden.

Van de gadolinita isoleerde het ititriumoxide, en₂OF₃, En na een reeks regenval met ammoniumhydroxide en verwarming, verkreeg het twee nieuwe neerslag: Erbia en Terbia -oxiden.

In 1860, na spectroscopische studies, werden de identiteiten van de respectieve oxiden echter uitgewisseld: Erbia kwam overeen met terbische oxide, terwijl Terbia Erbio's oxide was.

Kan u van dienst zijn: analytische chemie

Chemische structuur van de Erbio

Erbio -atomen interageren met elkaar met behulp van valentie -elektronen van hun 4F- en 6s -orbitalen, waardoor een sterke metalen binding wordt vastgesteld. Als gevolg van deze link, zijn atomaire radio's en de modus van zijn verpakking in de kristallen, neemt de Erbio een compacte zeshoekige structuur, HCP, van een dicht karakter aan.

Elektronische configuratie

Elektronische Erbio -configuratie

De verkorte elektronische configuratie voor het erbium is:

[Xe] 6s² 4F¹²

Het heeft 12 elektronen in zijn 4F -orbitalen, wat aangeeft dat een dergelijke elektronische configuratie niet overeenkomt met enige onregelmatigheid of uitzondering op de vulvolgorde (AUFBAU -principe).

Erbio -eigenschappen

Fysiek uiterlijk

Zilver, zacht, kneedbaar wit metaal, dat langzaam wordt geoxideerd wanneer ze worden blootgesteld aan de lucht. Als het scherp is, maken vonken en groenachtige flitsen los.

Atoomnummer

68

Molaire massa

167.26 g/mol

Smeltpunt

1529 ºC

Kookpunt

2868 ºC

Dikte

Bij kamertemperatuur: 9.066 g/cm³

Op het smeltpunt: 8.86 g/cm³

Oxidatietoestanden

De predilect oxidatietoestand voor de Erbio, evenals voor andere lanthaniden, is +3 (er³⁺)). Het kan ook 0 oxidatietoestanden hebben (er⁰), +1 (er⁺) en +2 (er²⁺), Omdat dit echter minder vaak voorkomt.

Magnetische volgorde

Paramagnetisch bij kamertemperatuur. Het wordt vaag aangetrokken tot magneten.

Elektronegativiteit

1.24 op de Pauling -schaal.

Ionisatie -energieën

-Eerst: 589.3 kJ/mol

-Ten tweede: 1150 kJ/mol

-Derde: 2194 kJ/mol

Reactiviteit en verbindingen

De Erbio reageert op het vormen van verbindingen die deelnemen aan een oxidatienummer van +3. Wanneer het metalen stuk van een Erbio bijvoorbeeld zijn helderheid verliest, is dit omdat een laag van zijn oxide zijn oppervlak bedekt:

Het kan u van dienst zijn: Baquelita: structuur, eigenschappen, verkrijgen en toepassingen

4 ER + 3 O₂ → 2 er₂OF₃

Het reageert ook met koud of heet water om zijn hydroxide te vormen:

2 ER + 6 H₂O → 2 er (oh)₃ + 3 H₂

En direct met alle halogenen om aanleiding te geven tot hun respectieve Haluros, wiens algemene formule erx is₃ (ERF₃, ERCL₃, enz.)). These haluros, like many of the compounds of Erbio (III), are distinguished because their solids have pink or violet colorations, as well as their aqueous solutions, where we have the complex acuo [ER (OH (Oh₂))₉]³⁺.

Interessant is dat Erbio -verbindingen hun roze kleuringen alleen behouden als ze buiten worden blootgesteld en UV -straling van de zon ontvangen. Anders vertonen ze Matt -kleuren.

Het verkrijgen van

99 Erbio -monster.99%

Grondstof

Erbio vormt in de natuur en maakt deel uit van vele mineralen van zeldzame aardes, waaronder het monaciet, de lateritische kleien, de Bastnasite, de Xenotima en de Euxenita.

Deze laatste twee, samen met de klei van Zuidoost -China, zijn de belangrijkste grondstoffen voor erbiumproductie. China is het land dat verreweg het aanbod en de markt van de lantaniden leidt.

Productie methodes

ER -ionen³⁺, van ER -oxide₂OF₃, Ze moeten worden gescheiden van de rest van de mineralogische matrix, samengesteld uit andere lanthaniden (EU³⁺, GIJ³⁺, enz.)). Dit vertegenwoordigde een omslachtig en duur proces; Met de ontwikkeling van ionenuitwisselingschromatografietechnieken waren erbio -productie en andere metalen echter mogelijk.

Het oplossen van de xenotimale of het erts geselecteerd in een zuur medium (HCl of H₂SW₄), en het scheiden van de ER -ionen³⁺ zoals er₂OF₃ of een van zijn zouten, ga verder met een reductie met behulp van kalium- of calciumdampen, als reducerende middelen, onder een inerte argonatmosfeer. Het was pas in 1934 dat het eerste aanzienlijk pure monster van Erbio plaatsvond.

Kan u van dienst zijn: Markovnikov -regel

Gebruik/toepassingen

Juwelen

De kleur van erbiumoxide wordt gebruikt in synthetische edelstenen en glazen objecten om ze met roze te verven.

Fotografie

Erbio -atomen absorberen infraroodstraling, zodat ze worden gebruikt in fotografische filters.

Lasers

De Erbio maakt deel uit van de branden van Ititrium en aluminium (YAG), gebruikt om lasers te reproduceren waarmee de huid wordt verjongd en littekens, vlekken of rimpels in dermatologische behandelingen worden afgewezen.

Optische vezels

Erbio -atomen worden ook gebruikt als doping in optische vezels, die worden als lichte versterkers elke 50 kilometer kabel in oceanische bodems. Hierdoor kan het signaal enorme afstanden fronsen, waarmee het bijvoorbeeld YouTube -video's uit verschillende delen van de wereld reproduceert.

De fotonen opwinden de atomen van Erbio in het glas, verliezen energie en laten meer fotonen los, waardoor de intensiteit van het licht dat door de vezel reist, veroorzaakt.

Lasbril

Het vermogen van Erbio's atomen van het absorberen van het licht wordt gebruikt in de lasbril, die erbiumzouten bevatten die de oogverblindende flitsen absorberen, waardoor de werknemer zijn ogen niet kan kwetsen of blind is terwijl hij verwelkomt.

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (vierde druk). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Erbium. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
3. Mohammad Reza Ganjali et al. (2016). Lanthanides -serie detertie door verschillende analytische methoden. Wetenschappelijk.
4. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. (2020). Erbium. Hersteld van: Britannica.com
5. Dr. Doug Stewart. (2020). Erbium -elementenfeiten. Hersteld van: chemicool.com
6. Nationaal centrum voor biotechnologie -informatie. (2020). Erbium. Samenvatting van het pubchem -element voor atoomnummer 68. Hersteld van: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov