テルビウム
原子番号65の元素
テルビウム (英: terbium [ˈtɜrbiəm]) は原子番号65の元素。元素記号は Tb。希土類元素、ランタノイド元素に属す。
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| 外見 | ||||||||||||||||||||||||||||
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銀白色 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 一般特性 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 名称, 記号, 番号 | テルビウム, Tb, 65 | |||||||||||||||||||||||||||
| 分類 | ランタノイド | |||||||||||||||||||||||||||
| 族, 周期, ブロック | n/a, 6, f | |||||||||||||||||||||||||||
| 原子量 | 158.92535 | |||||||||||||||||||||||||||
| 電子配置 | [Xe] 4f9 6s2 | |||||||||||||||||||||||||||
| 電子殻 | 2, 8, 18, 27, 8, 2（画像） | |||||||||||||||||||||||||||
| 物理特性 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 相 | 固体 | |||||||||||||||||||||||||||
| 密度（室温付近） | 8.23 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||
| 融点での液体密度 | 7.65 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||
| 融点 | 1629 K, 1356 °C, 2473 °F | |||||||||||||||||||||||||||
| 沸点 | 3503 K, 3230 °C, 5846 °F | |||||||||||||||||||||||||||
| 融解熱 | 10.15 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| 蒸発熱 | 293 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| 熱容量 | (25 °C) 28.91 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||||||||||
| 蒸気圧 | ||||||||||||||||||||||||||||
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| 原子特性 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 酸化数 | 4, 3, 2, 1（弱塩基性酸化物） | |||||||||||||||||||||||||||
| 電気陰性度 | ? 1.2（ポーリングの値） | |||||||||||||||||||||||||||
| イオン化エネルギー | 第1： 565.8 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| 第2： 1110 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||
| 第3： 2114 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||
| 原子半径 | 177 pm | |||||||||||||||||||||||||||
| 共有結合半径 | 194 ± 5 pm | |||||||||||||||||||||||||||
| その他 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 結晶構造 | 六方晶系 | |||||||||||||||||||||||||||
| 磁性 | 常磁性 (300 K) | |||||||||||||||||||||||||||
| 電気抵抗率 | (r.t.) (α, poly) 1.150 µΩ⋅m | |||||||||||||||||||||||||||
| 熱伝導率 | (300 K) 11.1 W/(m⋅K) | |||||||||||||||||||||||||||
| 熱膨張率 | (r.t.) (α, poly) 10.3 μm/(m⋅K) | |||||||||||||||||||||||||||
| 音の伝わる速さ （微細ロッド） | (20 °C) 2620 m/s | |||||||||||||||||||||||||||
| ヤング率 | (α form) 55.7 GPa | |||||||||||||||||||||||||||
| 剛性率 | (α form) 22.1 GPa | |||||||||||||||||||||||||||
| 体積弾性率 | (α form) 38.7 GPa | |||||||||||||||||||||||||||
| ポアソン比 | (α form) 0.261 | |||||||||||||||||||||||||||
| ビッカース硬度 | 863 MPa | |||||||||||||||||||||||||||
| ブリネル硬度 | 677 MPa | |||||||||||||||||||||||||||
| CAS登録番号 | 7440-27-9 | |||||||||||||||||||||||||||
| 主な同位体 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 詳細はテルビウムの同位体を参照 | ||||||||||||||||||||||||||||
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名称
スウェーデンの小さな町イッテルビー (Ytterby) にちなんで名づけられた。イッテルビーからは、テルビウムの他、イットリウム、イッテルビウム、エルビウムと合計四つの新元素が発見されている。これらの元素はいずれも、イッテルビー から名称の一部をとって命名された。
性質
銀白色の金属で、常温、常圧で安定な結晶構造は六方最密充填構造 (HCP)。比重は8.25、融点は1356 °C、沸点は3123 °C（2750 °Cという実験値もあり）。
水にゆっくりと溶ける。酸に易溶。空気中で表面が酸化され、高温で燃えて Tb2O3、更に Tb4O7 となる。ハロゲンとも激しく反応する。原子価は+3、+4価で、4f8 の電子配置を取る淡紅色の+3価のイオン Tb3+ が安定である。水溶液中では+4価は不安定であり、Tb4O7 など高酸化状態のものを含む酸化物を酸に溶解すると酸素を発生して分解し、+3価に変化する。
低温では強磁性を示し、キュリー温度 TN は-52 °C (221 K) である。
地殻中の存在量は希土類としては比較的少ない。ガドリン石、セル石、ゼノタイムなどに含まれる。
用途
テレビのブラウン管、水銀灯の蛍光体の材料に利用される。鉄-コバルト-テルビウム合金は光磁気ディスクの磁性膜の材料として、鉄-ジスプロシウム-テルビウム合金はプリンターの印字ヘッドに利用される。磁性ガラスには磁性を担う酸化テルビウムが添加される。
テルビウムの化合物
- 酸化テルビウム(III) (Tb2O3)
- 酸化テルビウム(III,IV) (Tb4O7)
- テルビウムガリウムガーネット (Tb3Ga5O12)
同位体
詳細は「テルビウムの同位体」を参照
