Erbio -struktur, egenskaper, innhenting, bruker

Han Erbio Det er et metallisk element som tilhører de sjeldne jordene, spesielt til lantanidene, og hvis kjemiske symbol er ER. Navnet stammer fra en svensk landsby kalt Ytterby, og forårsaker vanligvis forvirring fordi det ligner mye på andre elementer, for eksempel Terbio (TB) og Iterbio (YB), begge også Lanthanider.

Erbio deltar med en oksidasjonstilstand på +3 i de aller fleste forbindelser, et ganske vanlig kjemisk kjennetegn blant lantanidene. Når disse forbindelsene, for eksempel ERCL₃, De oppløses i vandige oppløsninger, viser en rosa farge; I tillegg til flere av faste stoffer, brukt som tilsetningsstoffer for å fargelegge glass, juveler eller keramikk.

Metallisk Erbio -prøve. Kilde: Hi-res Images ofchemical Elements/CC av (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/3.0)

Erbios popularitet er ikke for bemerkelsesverdig, selv ikke blant kjemistudenter. De som jobber i telekommunikasjon og med optiske fiberkabler, vil imidlertid vite hvor viktig det er å forsterke signalene som reiser blant alle kontinenter.

Til tross for at han er en av de sjeldne jordmetallene, har Erbio en overflod som kan sammenlignes med Tantalium og wolfram. Forsinkelsen for å oppnå og produksjon skyldtes de kompliserte prosessene for å skille den fra mineraler som Gadolinita, Xenotima og Euxenita.

[TOC]

Oppdagelse

Erbio ble oppdaget i 1843 av den svenske kjemikeren Carl Gustaf Mosander, som studerte prøver av Gadolinita -mineralet, samlet i Ytterby Quarries, en villa som ligger i Sverige.

Av gadolinita isolerte ititriumoksid, og₂ENTEN₃, Og etter en serie nedbør med ammoniumhydroksyd og oppvarming, oppnådde den to nye presipitater: Erbia og terbiaoksider.

I 1860, etter spektroskopiske studier, ble identiteten til de respektive oksydene imidlertid utvekslet: Erbia tilsvarte terbisk oksid, mens Terbia var Erbios oksyd.

Kan tjene deg: Analytisk kjemi

Kjemisk struktur av Erbio

Erbio -atomer samhandler med hverandre ved bruk av valenselektroner i deres 4F og 6s orbitaler, og etablerer derfor en sterk metallbinding. Som et resultat av denne lenken, dens atomradioer og modus for emballasjen i krystallene, vedtar Erbio en kompakt sekskantet struktur, HCP, av en tett karakter.

Elektronisk konfigurasjon

Elektronisk ERBIO -konfigurasjon

Den forkortede elektroniske konfigurasjonen for Erbium er:

[Xe] 6s² 4f¹²

Den har 12 elektroner i sine 4F -orbitaler, noe som indikerer at slik elektronisk konfigurasjon ikke tilsvarer noen uregelmessighet eller unntak fra fyllingsrekkefølgen (Aufbau -prinsippet).

Erbio -egenskaper

Fysisk utseende

Sølv, mykt, formbart hvitt metall, som sakte oksideres når det blir utsatt for luften. Når det er skarpt, løsner gnister og grønnaktig blink.

Atomnummer

68

Molmasse

167.26 g/mol

Smeltepunkt

1529 ºC

Kokepunkt

2868 ºC

Tetthet

Ved romtemperatur: 9.066 g/cm³

På smeltepunktet: 8.86 g/cm³

Oksidasjonsstater

Predilektoksidasjonstilstanden for Erbio, så vel som for andre lantanider, er +3 (ER³⁺). Det kan også ha 0 oksidasjonstilstander (er⁰), +1 (er⁺) og +2 (er²⁺), Å være dette hvor mindre vanlig.

Magnetisk ordre

Paramagnetisk ved romtemperatur. Det er svakt tiltrukket av magneter.

Elektronegativitet

1.24 på Pauling -skalaen.

Ioniseringsenergier

-Først: 589.3 kJ/mol

-For det andre: 1150 kJ/mol

-Tredje: 2194 kJ/mol

Reaktivitet og forbindelser

Erbio reagerer på å danne forbindelser som deltar med et oksidasjonsnummer på +3. For eksempel, når en Erbios metallstykke mister lysstyrken, er det fordi et lag med oksydet dekker overflaten:

Det kan tjene deg: Baquelita: Struktur, egenskaper, innhenting og applikasjoner

4 er + 3 o₂ → 2 er₂ENTEN₃

Den reagerer også med kaldt eller varmt vann for å danne hydroksydet:

2 ER + 6 H₂O → 2 er (OH)₃ + 3 H₂

Og direkte med alle halogener for å gi opphav til sine respektive haluros, hvis generelle formel er ERX₃ (Erf₃, Ercl₃, etc.). Disse haluroene, som mange av forbindelsene i Erbio (III), skiller seg ut fordi faste stoffer har rosa eller fiolette fargelegg, så vel som deres vandige oppløsninger, der vi har den komplekse acuo [er (OH (OH (OH (OH₂)₉]³⁺.

Interessant nok beholder Erbio -forbindelser bare sine rosa fargestoffer hvis de forblir utsatt utendørs, og mottar UV -stråling fra solen. Ellers viser de matt farger.

Å skaffe

99 Erbio prøve.99%

Råmateriale

Erbio er i naturen som utgjør en del av mange mineraler av sjeldne jordarter, inkludert monacitten, de lateritiske leirene, bastnasitten, xenotima og euxenita.

Disse to siste, sammen med leirene i Sørøst -Kina, er de viktigste råvarene for erbiumproduksjon. Kina er landet som fører, og langt på vei, tilbudet og markedet for lantanidene.

Produksjonsmetoder

Er ioner³⁺, av ER -oksid₂ENTEN₃, De må skilles fra resten av den mineralogiske matrisen, sammensatt av andre lantanider (EU³⁺, Dere³⁺, etc.). Å gjøre dette representerte en tungvint og kostbar prosess; Imidlertid, med utviklingen av ionebytte kromatografiteknikker, var Erbio -produksjon og andre metaller mulig.

Oppløser xenotimalen eller malmen som er valgt i et surt medium (HCl eller H₂SW₄), og skille ER -ionene³⁺ som er₂ENTEN₃ eller noen av saltene, fortsett til en reduksjon ved bruk av kalium- eller kalsiumdamp, som reduserende midler, under en inert argonatmosfære. Det var først i 1934 at den første betydelig rene prøven av Erbio skjedde.

Kan tjene deg: Markovnikov -styre

Bruk/applikasjoner

Smykker

Fargen på erbiumoksyd brukes i syntetiske perler og glassobjekter for å farge dem med rosa.

Fotografi

Erbio -atomer absorberer infrarød stråling, så de brukes i fotografiske filtre.

Lasere

Erbio er en del av brannene i ititrium og aluminium (YAG), og bruker til å reprodusere lasere som huden blir forynget med og arr, flekker eller rynker i dermatologiske behandlinger avvises.

Optiske fibre

Erbio -atomer brukes også som doping i optiske fibre, og fungerer som lysforsterkere hver 50 kilometer kabel i oseanisk jordsmonn. Dette lar signalet til fure enorme avstander, takket være at det er mulig, for eksempel, reproduserer YouTube -videoer fra forskjellige deler av verden.

Fotonene begeistrer Erbios atomer i glasset, mister energi og slipper flere fotoner, og forårsaker intensiteten på lyset som reiser gjennom fiberen til å doble.

Sveisebriller

Evnen til Erbios atomer med å absorbere lyset brukes i sveisebrillene, som inneholder erbiumsalter som absorberer de blendende blinkene, og dermed forhindrer arbeideren i å skade øynene eller er blind mens han ønsker velkommen.

Referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Erbium. Hentet fra: i.Wikipedia.org
3. Mohammad Reza Ganjali et al. (2016). Lanthanides Series -avskrekking ved forskjellige analysemetoder. Scientedirect.
4. Redaktørene av Enyclopaedia Britannica. (2020). Erbium. Gjenopprettet fra: Britannica.com
5. Dr. Doug Stewart. (2020). Erbium element fakta. Gjenopprettet fra: Chemicool.com
6. Nasjonalt senter for bioteknologiinformasjon. (2020). Erbium. PUBCHEM Element Sammendrag for atomnummer 68. Gjenopprettet fra: Pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov