Struktur Erbio, sifat, mendapatkan, menggunakan

Dia Erbio Ia adalah elemen logam milik bumi nadir, khususnya kepada lanthanid, dan simbol kimia yang er. Namanya berasal dari sebuah kampung Sweden yang dipanggil Ytterby, dan biasanya menyebabkan kekeliruan kerana ia kelihatan seperti unsur -unsur lain, seperti terbio (TB) dan Iterbio (YB), kedua -duanya juga lanthanids.

Erbio mengambil bahagian dengan keadaan pengoksidaan +3 dalam kebanyakan sebatiannya, ciri kimia yang agak biasa di kalangan lanthanids. Apabila sebatian ini, seperti ERCL₃, Mereka membubarkan penyelesaian berair, menunjukkan warna merah jambu; Serta beberapa pepejalnya, digunakan sebagai bahan tambahan untuk pewarna kaca, permata atau seramik.

Sampel Erbio Metalik. Sumber: Hi-Res Imej Elemen Kimia/CC oleh (https: // creativeCommons.Org/lesen/oleh/3.0)

Populariti Erbio tidak terlalu luar biasa, bahkan di kalangan pelajar kimia. Walau bagaimanapun, mereka yang bekerja dalam telekomunikasi dan dengan kabel serat optik, akan tahu betapa pentingnya untuk menguatkan isyarat yang bergerak di antara semua benua.

Walaupun menjadi salah satu logam nadir bumi, Erbio mempunyai kelimpahan yang setanding dengan tantalium dan tungsten. Kelewatan untuk mendapatkan dan pengeluarannya disebabkan oleh proses rumit untuk memisahkannya dari mineral seperti Gadolinita, XenoTima dan Euxenita.

[TOC]

Penemuan

Erbio ditemui pada tahun 1843 oleh ahli kimia Sweden Carl Gustaf Mosander, yang mempelajari sampel mineral Gadolinita, yang dikumpulkan di kuari Ytterby, sebuah vila yang terletak di Sweden.

Daripada gadolinita mengasingkan ititrium oksida, dan₂Sama ada₃, Dan selepas satu siri hujan dengan ammonium hidroksida dan pemanasan, ia memperoleh dua precipitates baru: Erbia dan Terbia oksida.

Walau bagaimanapun, pada tahun 1860, selepas kajian spektroskopi, identiti oksida masing -masing ditukar: Erbia sesuai dengan oksida Terbian, sementara Terbia adalah oksida Erbio.

Boleh melayani anda: Kimia Analitik

Struktur Kimia Erbio

Atom Erbio berinteraksi antara satu sama lain menggunakan elektron valensi orbital 4F dan 6S mereka, oleh itu mewujudkan ikatan logam yang kuat. Hasil daripada pautan ini, radio atomnya, dan mod pembungkusannya dalam kristal, Erbio mengamalkan struktur heksagon yang padat, HCP, watak padat.

Konfigurasi Elektronik

Konfigurasi Erbio Elektronik

Konfigurasi elektronik disingkat untuk erbium adalah:

[Xe] 6s² 4f¹²

Ia mempunyai 12 elektron dalam orbital 4Fnya, yang menunjukkan bahawa konfigurasi elektronik tersebut tidak sesuai dengan sebarang ketidakteraturan atau pengecualian kepada urutan pengisian (prinsip Aufbau).

Hartanah Erbio

Penampilan fizikal

Perak, lembut, logam putih yang lembut, yang perlahan -lahan teroksida apabila terdedah ke udara. Apabila ia tajam, percikan api dan berkelip kehijauan.

Nombor atom

68

Jisim molar

167.26 g/mol

Takat lebur

1529 ºC

Takat didih

2868 ºC

Ketumpatan

Pada suhu bilik: 9.066 g/cm³

Di titik lebur: 8.86 g/cm³

Keadaan pengoksidaan

Keadaan pengoksidaan yang mendantarkan untuk Erbio, dan juga untuk lanthanides lain, adalah +3 (er³⁺). Ia juga boleh mempunyai 0 keadaan pengoksidaan (er⁰), +1 (er⁺) dan +2 (er²⁺), Walaupun ini kurang biasa.

Urutan magnet

Paramagnetik pada suhu bilik. Ia sangat tertarik dengan magnet.

Elektronegativiti

1.24 pada skala Pauling.

Tenaga pengionan

-Pertama: 589.3 kJ/mol

-Kedua: 1150 kJ/mol

-Ketiga: 2194 kJ/mol

Kereaktifan dan sebatian

Erbio bertindak balas untuk membentuk sebatian yang mengambil bahagian dengan bilangan pengoksidaan +3. Sebagai contoh, apabila sekeping logam Erbio kehilangan kecerahannya, ia adalah kerana lapisan oksidanya meliputi permukaannya:

Ia boleh melayani anda: Baquelita: Struktur, Hartanah, Mendapatkan dan Aplikasi

4 er + 3 o₂ → 2 er₂Sama ada₃

Ia juga bertindak balas dengan air sejuk atau panas untuk membentuk hidroksida:

2 er + 6 jam₂O → 2 er (oh)₃ + 3 jam₂

Dan terus dengan semua halogen untuk menimbulkan haluros masing -masing, yang formula umumnya adalah erx₃ (Erf₃, Ercl₃, dan lain-lain.). Haluros ini, seperti banyak sebatian Erbio (III), dibezakan kerana pepejal mereka mempunyai pewarna merah jambu atau ungu, serta penyelesaian berair mereka, di mana kita mempunyai acuo kompleks [er (oh (oh (oh₂)₉]³⁺.

Menariknya, sebatian Erbio mengekalkan warna merah jambu mereka hanya jika mereka tetap terdedah di luar rumah, menerima sinaran UV dari matahari. Jika tidak, mereka mempamerkan warna matt.

Memperoleh

99 sampel Erbio.99%

Bahan mentah

Erbio bersifat membentuk sebahagian daripada banyak mineral di bumi nadir, termasuk monacite, tanah liat latitrat, bastnasit, xenotima dan euxenita.

Kedua -dua yang terakhir ini, bersama -sama dengan tanah liat di tenggara China, adalah bahan mentah utama untuk pengeluaran Erbium. China adalah negara yang mengetuai, dan setakat ini, bekalan dan pasaran Lantanids.

Kaedah pengeluaran

Er ion³⁺, daripada oksida ER₂Sama ada₃, Mereka mesti dipisahkan dari seluruh matriks mineralogi, terdiri daripada lanthanides lain (EU³⁺, Ye³⁺, dan lain-lain.). Melakukan ini mewakili proses yang rumit dan mahal; Walau bagaimanapun, dengan perkembangan teknik kromatografi pertukaran ion, pengeluaran Erbio dan logam lain mungkin.

Melarutkan xenotival atau bijih yang dipilih dalam medium berasid (HCl atau H₂SW₄), dan memisahkan ion er³⁺ sebagai er₂Sama ada₃ atau mana -mana garamnya, teruskan pengurangan menggunakan kalium atau kalsium, sebagai ejen pengurangan, di bawah suasana argon lengai. Tidak sampai tahun 1934 bahawa sampel erbio yang pertama kali murni berlaku.

Boleh melayani anda: Peraturan Markovnikov

Penggunaan/aplikasi

Perhiasan

Warna erbium oksida digunakan dalam permata sintetik dan objek kaca untuk mewarnai mereka dengan merah jambu.

Fotografi

Atom Erbio menyerap radiasi inframerah, jadi ia digunakan dalam penapis fotografi.

Laser

Erbio adalah sebahagian daripada kebakaran ititrium dan aluminium (yag), menggunakan untuk menghasilkan semula laser yang mana kulit diremajakan dan parut, bintik atau kedutan dalam rawatan dermatologi ditolak.

Serat optik

Atom Erbio juga digunakan sebagai doping dalam gentian optik, bertindak sebagai penguat cahaya setiap 50 kilometer kabel di tanah lautan. Ini membolehkan isyarat untuk mengurangkan jarak jauh, terima kasih yang mungkin, sebagai contoh, menghasilkan semula video YouTube dari pelbagai bahagian dunia.

Foton menggembirakan atom Erbio di dalam kaca, kehilangan tenaga dan melepaskan lebih banyak foton, menyebabkan intensiti cahaya yang bergerak melalui serat untuk menggandakan.

Gelas kimpalan

Keupayaan atom Erbio menyerap cahaya digunakan dalam gelas kimpalan, yang mengandungi garam erbium yang menyerap kilat yang mempesona, dengan itu menghalang pekerja daripada mencederakan matanya atau buta sambil mengalu -alukan.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Erbium. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
3. Mohammad Reza Ganjali et al. (2016). Lanthanides Series Deterion dengan pelbagai kaedah analisis. Scientedirect.
4. Editor enyclopaedia Britannica. (2020). Erbium. Pulih dari: Britannica.com
5. Dr. Doug Stewart. (2020). Fakta Elemen Erbium. Pulih dari: chemicool.com
6. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2020). Erbium. Ringkasan Elemen Pubchem untuk Nombor Atom 68. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov