Erbio
| Erbio | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Aspetto | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Generalità | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nome, simbolo, numero atomico | erbio, Er, 68 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie | lantanidi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gruppo, periodo, blocco | --, 6, f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densità, durezza | 9066 kg/m3, n.d. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica |
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| Proprietà atomiche | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Peso atomico | 167,259 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 176 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio covalente | 189±6 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica | [Xe]4f126s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| e− per livello energetico | 2, 8, 18, 30, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stati di ossidazione | 3 (basico) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struttura cristallina | esagonale | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stato della materia | solido | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto di fusione | 1802 K (1529 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto di ebollizione | 3141 K (2868 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia di vaporizzazione | 280 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calore di fusione | 19,9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocità del suono | 2830 m/s a 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Altre proprietà | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numero CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elettronegatività | 1,24 (scala di Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calore specifico | 170 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità elettrica | 1,17 · 106 /m ohm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità termica | 14,3 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 589,3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 1150 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 2194 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di quarta ionizzazione | 4120 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento |
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L'erbio è l'elemento chimico di numero atomico 68, il suo simbolo è Er.
È un elemento delle cosiddette terre rare ed ha un aspetto argenteo metallico; si trova associato con altri lantanidi principalmente nel minerale gadolinite, i cui principali giacimenti sono localizzati a Ytterby, in Svezia.
Indice |
[modifica] Caratteristiche
L'erbio è un metallo malleabile, tenero, abbastanza stabile all'aria; resiste all'ossidazione più di altri elementi della serie dei lantanidi. Dal punto di vista chimico è trivalente, ovvero tende ad assumere nei suoi composti il numero di ossidazione +3. I suoi sali sono di colore rosa ed il suo sesquiossido (Er2O3) viene chiamato erbia.
Le sue proprietà reologiche sono molto influenzate dalle impurità presenti in esso. L'erbio non riveste alcun ruolo biologico noto.
[modifica] Applicazioni
Gli usi dell'erbio sono svariati, ed alcuni molto comuni: soprattutto come filtro in fotografia e, per via della sua ottima resilienza, come additivo in metallurgia. Altri usi:
- Nella tecnologia nucleare come assorbitore di neutroni.
- Come elemento drogante per le fibre ottiche per realizzare amplificatori di segnale in fibra (amplificatore coassiale).
- Aggiunto al vanadio, l'erbio ne abbassa la durezza e ne migliora la lavorabilità.
- L'Ossido di erbio ha un bel colore rosa e per questo si usa a volte come colorante per smalti lucidi per vetro o ceramica. Il vetro all'erbio si usa spesso per lenti di occhiali da sole e bigiotteria.
[modifica] Storia
L'erbio (dal nome della cittadina svedese di Ytterby) fu scoperto da Carl Gustaf Mosander nel 1843. Mosander separò l'ittria dalla gadolinite in tre distinte frazioni, che chiamò ittria, erbia e terbia. Erbia e terbia all'epoca erano però confusi; dopo il 1860 quella che era nota come terbia fu rinominata erbia e nel 1877 quella che era nota come erbia fu rinominata terbia.
Un campione di erbia (Er2O3) abbastanza pura fu isolata indipendentemente nel 1905 da Georges Urbain e Charles James.
Il metallo non fu ottenuto puro fino al 1934, quando fu preparato per la prima volta per riduzione del suo cloruro anidro con vapori di potassio.
[modifica] Disponibilità
L'erbio non si trova in natura come elemento puro, bensì combinato con altri elementi in minerali quali la monazite.
La sua separazione e purificazione sono sempre stati processi piuttosto laboriosi e costosi, anche se le tecniche di separazione basate sullo scambio ionico sviluppate nel tardo XX secolo hanno reso i lantanidi ed i loro composti molto meno costosi che in passato. Le principali fonti di erbio sono i minerali xenotite e euxenite-(Y).
L'erbio metallico in polvere può incendiarsi spontaneamente.
[modifica] Isotopi
L'erbio in natura è una miscela di 6 isotopi stabili, 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er e 170Er. Di essi, 166Er è il più abbondante (33,6%).
Dell'erbio sono noti 23 isotopi radioattivi; i più stabili tra essi sono 169Er (emivita: 9,4 giorni), 172Er (49,3 ore), 160Er (28,58 ore), 165Er (10,36 ore) e 171Er (7,516 ore). Gli altri hanno emivite inferiori alle 3,5 ore e la maggior parte di essi inferiore ai 4 minuti. Questo elemento presenta anche 6 metastati, di cui il più stabile è 167mEr (t½ 2,269 secondi).
La principale modalità di decadimento degli isotopi più leggeri di 166Er è la cattura elettronica e conversione in isotopi di olmio; gli isotopi più pesanti invece subiscono preferenzialmente un decadimento beta e conversione in isotopi di tulio.
[modifica] Precauzioni
Come per gli altri lantanidi, i composti di erbio sono considerati mediamente o poco tossici, benché la loro tossicità non sia ancora stata indagata in dettaglio.
[modifica] Bibliografia
- Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993. ISBN 88-7975-077-1
- R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998. ISBN 88-1020-000-0
- Albert Stwertka. Guide to the Elements – Revised Edition. Oxford University Press, 1998. ISBN 0-19-508083-1
[modifica] Voci correlate
[modifica] Altri progetti
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Commons contiene file multimediali su Erbio
[modifica] Collegamenti esterni
- (EN) Los Alamos National Laboratory – Erbium
- (EN) It's Elemental – Erbium
- (EN) WebElements.com – Erbium
- (EN) EnvironmentalChemistry.com – Erbium
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