Оксид тербия

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}Оксид тербия (гептаоксид тетратербия) — неорганическое бинарное соединение с химической формулой Tb₄O₇.

Физические свойства

Оксид тербия представляет собой порошок тёмно-коричневого цвета, хорошо растворим в воде (имеющий высокую гигроскопичность).

Нахождение в природе

Оксид тербия содержится в некоторых природных минералах, таких как лопарит, апатит, эвдеидит.

Получение

Оксид тербия чаще всего получают в результате реакции горения оксалатов или сульфатов в воздухе, однако сульфаты используются не так часто из-за высокой температуры и загрязнения конечного продукта примесями. При нагревании оксалата тербия до 725 °C в присутствии кислорода воздуха происходит термическое разложение до оксида тербия с выделением углекислого газа:

$\mathrm{𝟦}𝖳{𝖻}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}{𝖢}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟩}𝖮\mathrm{𝟤}\stackrel{725^{o}C}{\to }𝖳{𝖻}_{\mathrm{𝟦}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}\mathrm{𝟦}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Также оксид тербия образуется при горении (окислении) металлического тербия:

$\mathrm{𝟪}𝖳𝖻\mathsf{+}\mathrm{𝟩}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖳{𝖻}_{\mathrm{𝟦}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}$

Химические свойства

Tb₄O₇ вступает в реакцию с соляной кислотой, образуя TbO₂ и соль трёхвалентного тербия:

$𝖳{𝖻}_{\mathrm{𝟦}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖧𝖢𝗅\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖳𝖻{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖳𝖻𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Оксид тербия также реагирует с концентрированными кислотами. Например, при реакции с серной кислотой образуется сульфат тербия(III):

$𝖳{𝖻}_{\mathrm{𝟦}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{}{\to }𝖳{𝖻}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖳𝖻{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

С помощью хлорида аммония из оксида тербия можно получить хлорид тербия(IV). Реакция осуществляется в несколько этапов. Сначала оксид тербия нагревается с хлоридом аммония для получения аммониевой соли пентахлорида, а затем нагревается в вакууме:

1. $𝖳{𝖻}_{\mathrm{𝟦}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖢𝗅\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟦}\mathsf{(}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}𝖳𝖻𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟧}}\mathsf{+}\mathrm{𝟩}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟦}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}$
2. $\mathsf{(}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}𝖳𝖻𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟧}}\stackrel{350-400^{o}C}{\to }𝖳𝖻𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}$

Использование

Оксид тербия является люминофором и используется в флуоресцентных лампах и проекционных телевизорах, где он служит высокоинтенсивным излучателем зеленого света. Благодаря эффективному реагированию на рентгеновское возбуждение, оксид тербия также используется в качестве рентгеновского люминофора.

Также оксид тербия может использоваться при изготовлении оптических изоляторов, эффективных для устранения обратного поляризованного излучения в лазерах.