Štruktúra Erbio, vlastnosti, získanie, použitia

On Erbio Je to kovový prvok patriaci do vzácnych zemín, konkrétne k lantánidám, a ktorého chemický symbol je ER. Jeho názov je odvodený od švédskej dediny zvanej Ytterby a zvyčajne spôsobuje zmätok, pretože vyzerá podobne ako iné prvky, ako sú Terbio (TB) a Iterbio (YB), obaja tiež lanthanidy.

Erbio sa podieľa na oxidačnom stave +3 na veľkej väčšine jeho zlúčenín, čo je pomerne bežná chemická charakteristika medzi lanthanidmi. Keď tieto zlúčeniny, napríklad ERCL₃, Rozpúšťajú sa vo vodných roztokoch a vykazujú ružové sfarbenie; ako aj niekoľko jeho pevných látok, ktoré sa používajú ako prísady na sfarbenie skla, šperky alebo keramiky.

Vzorka kovového erbio. Zdroj: Hi-res obrázky chemických prvkov/cc od (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)

Popularita Erbio nie je príliš pozoruhodná, dokonca ani medzi študentmi chémie. Tí, ktorí pracujú v telekomunikáciách a s optickými káblami vlákien, však budú vedieť, aké dôležité je zosilniť signály, ktoré cestujú medzi všetkými kontinentmi.

Napriek tomu, že je jedným zo vzácnych kovov Zeme, Erbio má hojnosť porovnateľnej s množstvom Tantalium a volfrámu. Oneskorenie jeho získania a výroby bolo spôsobené zložitými procesmi na jeho oddelenie od minerálov, ako sú Gadolinita, Xenotima a Euxenita.

[TOC]

Objavenie

Erbio objavil v roku 1843 švédsky chemik Carl Gustaf Mosander, ktorý študoval vzorky minerálu Gadolinita, zozbierané v lomoch Ytterby, vily so sídlom vo Švédsku.

Gadolinita izolovaného oxidu ititrium a₂Ani₃, A po sérii zrážok s hydroxidom amónnym a zahrievaním získal dva nové zrazeniny: oxidy Erbia a Terbia.

Avšak v roku 1860, po spektroskopických štúdiách, sa vymenili identity príslušných oxidov: Erbia zodpovedala terbickým oxidom, zatiaľ čo Terbia bol Erbioov oxid.

Môže vám slúžiť: Analytická chémia

Chemická štruktúra Erbio

Atómy Erbio interagujú medzi sebou pomocou valenčných elektrónov svojich orbitálov 4F a 6S, a preto stanovujú silnú kovovú väzbu. V dôsledku tohto spojenia, jeho atómových rádií a režimu jeho balenia v kryštáloch, Erbio prijíma kompaktnú šesťuholníkovú štruktúru HCP hustého charakteru.

Elektronická konfigurácia

Elektronická konfigurácia Erbio

Skrátená elektronická konfigurácia pre erbium je:

[Xe] 6s² 4f¹²

Má 12 elektrónov na svojich orbitáloch 4F, čo naznačuje, že takáto elektronická konfigurácia nezodpovedá žiadnej nezrovnalosti alebo výnimke z príkazu na vyplnenie (princíp AUFBAU).

Vlastnosti Erbio

Fyzický vzhľad

Striebro, mäkký, poddobý biely kov, ktorý sa pri vystavení vzduchu pomaly oxiduje. Keď je to ostro, iskry a zelenkavo bliká.

Atómové číslo

68

Molárna hmota

167.26 g/mol

Bod topenia

1529 ° C

Bod varu

2868 ° C

Hustota

Pri izbovej teplote: 9.066 g/cm³

V bode topenia: 8.86 g/cm³

Oxidačné stavy

Predvolený oxidačný stav pre Erbio, ako aj pre iné lantanidy, je +3 (er³⁺). Môže mať tiež 0 oxidačných stavov (er⁰), +1 (er⁺) a +2 (er²⁺), Keďže je to však menej bežné.

Magnetický poriadok

Paramagnetický pri izbovej teplote. Slabo priťahuje magnety.

Elektronegativita

1.24 v Pauling Scale.

Ionizačné energie

-Prvé: 589.3 kJ/mol

-Po druhé: 1150 kJ/mol

-Tretie: 2194 kj/mol

Reaktivita a zlúčeniny

Erbio reaguje na vytvorenie zlúčenín zúčastňujúcich sa na oxidačnom počte +3. Napríklad, keď kovový kúsok Erbio stratí svoj jas, je to preto, že vrstva jeho oxidu pokrýva jej povrch:

Môže vám slúžiť: Baquelita: Štruktúra, vlastnosti, získanie a aplikácie

4 er + 3 o₂ → 2 er₂Ani₃

Reaguje tiež s studenou alebo horúcou vodou, aby vytvorila svoj hydroxid:

2 er + 6 h₂O → 2 er (OH)₃ + 3 h₂

A priamo so všetkými halogénmi, aby viedli k svojim príslušným halurosom, ktorých všeobecný vzorec je erx₃ (Erf₃, Ercl₃, atď.). 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⁺.

Zaujímavé je, že zlúčeniny Erbio si zachovávajú ružové sfarbenie iba vtedy, ak zostanú exponované vonku, a dostávajú UV žiarenie zo slnka. V opačnom prípade vykazujú matné farby.

Získanie

Vzorka 99 Erbio.99%

Surový materiál

Erbio je v prírode súčasťou mnohých minerálov vzácnych zemín, vrátane monatitu, lateritických ílov, bastnasitu, xenotimy a euxenity.

Tieto posledné dva, spolu s ílom juhovýchodnej Číny, sú hlavnými surovinami pre výrobu erbium. Čína je krajinou, ktorá vedie a zďaleka dodávka a trh s lantanidmi.

Výrobné metódy

Ióny³⁺, oxid ER₂Ani₃, Musia byť oddelené od zvyšku mineralogickej matrice zloženej z iných lantanidov (EÚ³⁺, Ty³⁺, atď.). To predstavovalo ťažkopádny a drahý proces; Avšak s vývojom techník chromatografie iónovej výmeny boli možné produkciu Erbio a ďalšie kovy.

Rozpustenie xenotimálneho alebo rudy vybranej v kyslom médiu (HCl alebo H₂SW₄) a oddelenie iónov ER³⁺ ako er₂Ani₃ alebo ktorýkoľvek zo svojich soli, pokračujte v redukcii pomocou draslíka alebo vápnikových výparov ako redukčných činidiel, pod inertnou atmosférou argón. Až v roku 1934 došlo k prvej značne čistej vzorke Erbio.

Môže vám slúžiť: Markovnikov Pravidlo

Použitie/aplikácie

Šperky

Farba oxidu erbium sa používa v syntetických drahokamoch a sklenených objektoch, ktoré ich farbia ružovou farbou.

Fotografia

Atómy Erbio absorbujú infračervené žiarenie, takže sa používajú vo fotografických filtroch.

Lasery

Erbio je súčasťou požiarov Ititrium a hliníka (YAG), ktorý používa na reprodukciu laserov, s ktorými sa pokožka omladzuje a jazvy, škvrny alebo vrásky v dermatologickej liečbe sú odmietnuté.

Optické vlákna

Atómy Erbio sa tiež používajú ako doping v optických vláknach a pôsobia ako ľahké zosilňovače každých 50 kilometrov kábla v oceánskych pôdach. To umožňuje signálu zvrhnúť obrovské vzdialenosti, vďaka čomu je možné napríklad reprodukovať videá YouTube z rôznych častí sveta.

Fotóny vzrušujú Erbioove atómy v skle, strácajú energiu a uvoľňujú viac fotónov, čo spôsobuje intenzitu svetla, ktoré prechádza cez vlákno, zdvojnásobí sa.

Zváracie okuliare

Schopnosť Erbioových atómov absorbovania svetla sa používa vo zváraných okuliaroch, ktoré obsahujú erbium soli, ktoré absorbujú oslnivé záblesky, čím bráni pracovníkovi, aby mu bolí oči alebo je slepý, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo vítajú, zatiaľ čo je slepý, zatiaľ čo vítajú.

Odkazy

1. Triasť a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Erbium. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
3. Mohammad Reza Ganjali a kol. (2016). Odradenie série Lanthanides rôznymi analytickými metódami. Vedecký.
4. Redaktori Enyclopaedia Britannica. (2020). Erbium. Získané z: Britannica.com
5. DR. Doug Stewart. (2020). Fakty Erbium Element. Získané z: Chemicool.com
6. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2020). Erbium. Zhrnutie prvkov Pubchem pre atómové číslo 68. Získané z: pubchem.Ncbi.NLM.NIH.Vláda