Erbio

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Erbio
Aspetto
Aspetto dell'elemento
bianco argenteo
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico erbio, Er, 68
Serie lantanoidi
Gruppo, periodo, blocco --, 6, f
Densità 9066 kg/m3
Durezza n.d.
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
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 7440-52-0
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
iso NA TD DM DE DP
160Er sintetico 28,58 ore ε 0,330 160Ho
162Er 0,139% Er è stabile con 94 neutroni
164Er 1,601% Er è stabile con 96 neutroni
165Er sintetico 10,36 ore ε 0,376 165Ho
166Er 33,503% Er è stabile con 98 neutroni
167Er 22,869% Er è stabile con 99 neutroni
168Er 26,978% Er è stabile con 100 neutroni
169Er sintetico 9,4 giorni β- 0,351 169Tm
170Er 14,910% Er è stabile con 102 neutroni
171Er sintetico 7,516 ore β- 1,490 171Tm
172Er sintetico 49,3 ore β- 0,891 172Tm
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

L'erbio è l'elemento chimico di numero atomico 68, il suo simbolo è Er.

È un elemento delle cosiddette terre rare e ha un aspetto argenteo metallico; si trova associato con altri lantanoidi principalmente nel minerale gadolinite, i cui principali giacimenti sono localizzati a Ytterby, in Svezia.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

L'erbio è un metallo malleabile, tenero, abbastanza stabile all'aria; resiste all'ossidazione più di altri elementi della serie dei lantanoidi. 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 e 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.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Gli usi dell'erbio sono svariati, e alcuni molto comuni: soprattutto come filtro in fotografia e, per via della sua ottima resilienza, come additivo in metallurgia. Altri usi:

Storia[modifica | modifica wikitesto]

L'erbio (dal nome della cittadina svedese di Ytterby) fu scoperto da Carl Gustav 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.

Disponibilità[modifica | modifica wikitesto]

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 lantanoidi e 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.

Isotopi[modifica | modifica wikitesto]

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.

Precauzioni[modifica | modifica wikitesto]

Come per gli altri lantanoidi, i composti di erbio sono considerati mediamente o poco tossici, benché la loro tossicità non sia ancora stata indagata in dettaglio.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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