Struktura Erbio, właściwości, uzyskiwanie, użycia

On Erbio Jest to element metaliczny należący do ziem rzadkich, w szczególności do Lanthanids, a którego chemicznym symbolem jest ER. Jego nazwa pochodzi od szwedzkiej wioski o nazwie Ytterby i zwykle powoduje zamieszanie, ponieważ wygląda bardzo podobnie do innych elementów, takich jak Terbio (TB) i Iterbio (YB), oba również Lanthanids.

Erbio uczestniczy ze stanem utleniania +3 w zdecydowanej większości jego związków, co jest dość powszechną cechą chemiczną wśród lantanidów. Kiedy te związki, takie jak ERCL₃, Rozpuszczają się w roztworach wodnych, pokazują różowe zabarwienie; a także kilka jego stałych, używanych jako dodatki do kolorowania szkła, klejnotów lub ceramiki.

Metaliczna próbka Erbio. Źródło: Obrazy Hi-Res Elementów Chemicznych/CC (https: // CreativeCommons.Org/licencje/według/3.0)

Popularność Erbio nie jest zbyt niezwykła, nawet wśród studentów chemii. Jednak ci, którzy pracują w telekomunikacji i z kablami światłowodowymi, będą wiedzieć, jak ważne jest wzmocnienie sygnałów, które podróżują między wszystkimi kontynentami.

Pomimo tego, że jest jednym z metali ziem rzadkich, Erbio ma obfitość porównywalną z obfitością tantalium i wolframu. Opóźnienie jego uzyskiwania i produkcji wynikało z skomplikowanych procesów oddzielenia go od minerałów, takich jak Gadolinita, Xenotima i Euxenita.

[TOC]

Odkrycie

Erbio został odkryty w 1843 r. Przez szwedzkiego chemika Carla Gustafa Mosandera, który badał próbki minerału Gadolinita, zebrane w kamieniołomach Ytterby, willi położonej w Szwecji.

Gadolinita izolował tlenek ititrium i₂ALBO₃, A po serii opadów z wodorotlenkiem amonu i ogrzewaniem uzyskał dwa nowe osady: erbia i tlenki terbia.

Jednak w 1860 r., Po badaniach spektroskopowych, wymieniono tożsamość odpowiednich tlenków: Erbia odpowiadała tlenku terbijskiego, podczas gdy terbia była tlenkiem Erbio.

Może ci służyć: chemia analityczna

Struktura chemiczna Erbio

Atomy Erbio oddziałują ze sobą za pomocą elektronów walencyjnych z ich orbitali 4F i 6S, ustalając w ten sposób silne wiązanie metaliczne. W wyniku tego linku, jego radiotelefów atomowych i trybu jego opakowania w kryształach, Erbio przyjmuje kompaktową strukturę sześciokątną, HCP o gęstym charakterze.

Elektroniczna Konfiguracja

Elektroniczna konfiguracja Erbio

Skrócona konfiguracja elektroniczna dla ERBum wynosi:

[Xe] 6s² 4f¹²

Ma 12 elektronów w orbitalach 4F, co wskazuje, że taka konfiguracja elektroniczna nie odpowiada żadnej nieregularności ani wyjątku od kolejności wypełnienia (zasada Aufbau).

Właściwości Erbio

Wygląd fizyczny

Srebrny, miękki, plastyczny biały metal, który jest powoli utleniony po wystawieniu na powietrze. Kiedy jest ostro, iskry i zielonkawe błyski odłączają się.

Liczba atomowa

68

Masa cząsteczkowa

167.26 g/mol

Temperatura topnienia

1529 ° C

Punkt wrzenia

2868 ºC

Gęstość

W temperaturze pokojowej: 9.066 g/cm³

W punkcie topnienia: 8.86 g/cm³

Stany utleniania

Stan utleniania przednicznego dla Erbio, a także dla innych lantanowców, wynosi +3 (ER³⁺). Może również mieć 0 stany utleniania (ER⁰), +1 (ER⁺) i +2 (ER²⁺), Będąc tak mniej powszechnym.

Zakon magnetyczny

Paramagnetyczny w temperaturze pokojowej. Jest lekko przyciągany do magnesów.

Elektronialiczność

1.24 na skali Pauling.

Energie jonizacyjne

-Po pierwsze: 589.3 kJ/mol

-Drugi: 1150 kJ/mol

-Po trzecie: 2194 kJ/mol

Reaktywność i związki

Erbio reaguje na tworzenie związków uczestniczących z liczbą utleniania +3. Na przykład, gdy metalowy kawałek Erbio traci swoją jasność, to dlatego, że warstwa jego tlenku pokrywa jej powierzchnię:

Może ci służyć: Baquelita: Struktura, właściwości, uzyskiwanie i zastosowania

4 er + 3 o₂ → 2 ER₂ALBO₃

Reaguje również z zimną lub gorącą wodą, tworząc wodorotlenek:

2 ER + 6 H₂O → 2 er (OH)₃ + 3 godz₂

I bezpośrednio ze wszystkimi halogenami, aby doprowadzić do ich odpowiednich halluros, których ogólną formułą jest erx₃ (ERF₃, Ercl₃, itp.). 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⁺.

Co ciekawe, związki Erbio zachowują swoje różowe zabarwienie tylko wtedy, gdy pozostają odsłonięte na zewnątrz, otrzymując promieniowanie UV od słońca. W przeciwnym razie wykazują kolory Matt.

Uzyskanie

99 Próbka Erbio.99%

Surowiec

Erbio jest w naturze, tworząc część wielu minerałów ziem rzadkich, w tym monacytów, gliny lateritów, bastnasitu, Xenotima i Euxenita.

Te dwa ostatnie, wraz z glinami południowo -wschodnich Chin, są głównymi surowcami do produkcji Erbium. Chiny to kraj, który prowadzi i zdecydowanie podaż i rynek Lantanids.

Metody produkcji

Jony ER³⁺, tlenku ER₂ALBO₃, Należy je oddzielić od reszty macierzy mineralogicznej, składającej się z innych lantanów (UE³⁺, CZŁEK³⁺, itp.). Wykonanie tego stanowiło uciążliwy i kosztowny proces; Jednak wraz z rozwojem technik chromatografii wymiany jonowej, produkcja Erbio i inne metale były możliwe.

Rozpuszczenie ksenotimalne lub rudy wybrane w kwaśnej pożywce (HCl lub H₂południowy zachód₄) i oddzielając jony ER³⁺ jak er₂ALBO₃ lub dowolna z jego soli, przejdź do redukcji za pomocą oparów potasowych lub wapnia, jako środki redukujące, w obojętnej atmosferze argonowej. Dopiero w 1934 r. Wystąpiła pierwsza znacznie czysta próbka Erbio.

Może ci służyć: Markovnikov Rule

Używa/aplikacje

Biżuteria

Kolor tlenku erbi jest stosowany w syntetycznych klejnotach i szklanych przedmiotach do farbowania ich różowym.

Fotografia

Atomy Erbio pochłaniają promieniowanie w podczerwieni, więc są używane w filtrach fotograficznych.

Lasery

Erbio jest częścią pożarów ititrium i aluminium (YAG), stosując do odtwarzania laserów, z którymi skóra jest odmładzana, a blizny, plamy lub zmarszczki w zabiegach dermatologicznych są odrzucane.

Włókna optyczne

Atomy Erbio są również stosowane jako domieszkowanie we włóknach optycznych, działając jako wzmacniacze światła co 50 kilometrów kabla w glebach oceanicznych. Umożliwia to sygnał na zagładę ogromnych odległości, dzięki którym możliwe jest na przykład odtworzenie filmów z YouTube z różnych części świata.

Fotony wzbudzają atomy Erbio w szkle, tracąc energię i uwalniając więcej fotonów, powodując intensywność światła, które porusza się przez włókno, aby podwoić.

Szklanki spawalnicze

Zdolność atomów wchłaniania Erbio polegającej na świetle jest stosowana w szklankach spawalniczych, które zawierają sole erbium, które pochłaniają olśniewające błyski, uniemożliwiając pracownikowi zranienie oczu lub jest ślepy, choć przyjazny przyjmując.

Bibliografia

1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (czwarta edycja). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Erb. Źródło: w:.Wikipedia.org
3. Mohammad Reza Ganjali i in. (2016). Odstraszanie serii lantanidów różnymi metodami analitycznymi. Scientedirect.
4. Redaktorzy Enyclopaedia Britannica. (2020). Erb. Odzyskane z: Britannica.com
5. Dr. Doug Stewart. (2020). Fakty elementów erbium. Odzyskane z: Chemicool.com
6. National Center for Biotechnology Information. (2020). Erb. Podsumowanie elementu Pubchem dla liczby atomowej 68. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov