Erbium

Erbium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Er und der Ordnungszahl 68. Der Name leitet sich von der Ortschaft Ytterby bei Stockholm ab, wie auch der von Ytterbium, Terbium und Yttrium.

Eigenschaften
Holmium - Erbium - Thulium Er Fm       [Xe]4f126s2 166 68 Er Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Erbium, Er, 68
Serie	Lanthanide
Gruppe, Periode, Block	3 , 6, f
Dichte, Mohshärte	9,05 g/cm3, -
Aussehen	silbrig weiß
Atomar
Atommasse	167,26
Atomradius (berechnet)	175,7 pm
Kovalenter Radius	157 pm
van der Waals-Radius	k. A. pm
Elektronenkonfiguration	[Xe]4f126s2
Elektronen pro Energieniveau	2, 8, 18, 30, 0, 2
Oxidationszustände (Oxide)	3 (basisch)
Kristallstruktur	hexagonal
Physikalisch
Aggregatzustand (Magnetismus)	fest (__)
Schmelzpunkt	1795 K (1522 °C)
Siedepunkt	2783 K (2510 °C)
Molares Volumen	18,4 cm3/mol
Verdampfungswärme	292,88 kJ/mol
Schmelzwärme	17,15 kJ/mol
Dampfdruck	Pa bei K
Schallgeschwindigkeit	m/s bei K
Verschiedenes
Elektronegativität	1,24 (Pauling-Skala)
Spezifische Wärmekapazität	168 J/(kg · K) (bei 300 K)
Elektrische Leitfähigkeit
Wärmeleitfähigkeit	14,3 W/(m · K) (bei 300 K)
1. Ionisierungsenergie	6,1 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie	- kJ/mol
3. Ionisierungsenergie	- kJ/mol
4. Ionisierungsenergie	- kJ/mol
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP 162Er 0,14 % 162Er ist stabil mit 94 Neutronen 163Er {syn.} 75 min ε 1,210 163Ho 164Er 1,61 % 164Er ist stabil mit 96 Neutronen 165Er {syn.} 10,36 h ε 0,376 165Ho 166Er 33,6 % 166Er ist stabil mit 98 Neutronen 167Er 22,95 % 167Er ist stabil mit 99 Neutronen 168Er 26,8 % 168Er ist stabil mit 100 Neutronen 169Er {syn.} 9,40 d β- 0,351 169Tm 170Er 14,9 % 170Er ist stabil mit 102 Neutronen
NMR-Eigenschaften
167Er Kernspin +7/2 gamma / rad/T 7,752 · 106 Empfindlichkeit ... Larmorfrequenz bei B = 4,7 T ... MHz
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.

Inhaltsverzeichnis

1 Eigenschaften 2 Abbildungen 3 Vorkommen und Herstellung 4 Verwendung 5 Geschichte 6 Siehe auch 7 Weblinks

Eigenschaften

Das silberweiß glänzende Metall der seltenen Erden schmiedbar. Es ist recht spröde.

In Luft läuft Erbium grau an, ist dann aber recht beständig. Bei höheren Temperaturen verbrennt es zum Sesquioxid Er₂O₃. Mit Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid.
In Mineralsäuren löst es sich unter Bildung von Wasserstoff auf.

In seinen Verbindungen liegt es in der Oxidationsstufe +3 vor, die Er³⁺-Kationen bilden in Wasser rosafarbene Lösungen. Feste Salze sind ebenfalls rosa gefärbt.

Abbildungen

[1] [2]

Vorkommen und Herstellung

Erbium ist ein sehr seltenes Metall (3,8 ppm).

Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Erbiumbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Erbiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum metallischen Erbium reduziert. Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgen in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum.

Verwendung

Erbium-dotierte Lichtwellenleiter werden für optische Verstärker verwendet, die in der Lage sind, ein über Glasfasern übertragene Lichtsignal zu verstärken, ohne es zuvor in ein elektrisches Signal zu wandeln. Gold als Wirtsmaterial dotiert mit einigen hundert ppm Erbium wird als Sensormaterial magnetischer Kalorimeter zur hochauflösenden Teilchendetektion in der Physik und Technik verwendet.

Geschichte

Erbium (für Ytterby, einer schwedischen Stadt) wurde 1843 von Carl Gustav Mosander entdeckt. Allerdings handelte es sich bei dem vermeintlich reinen Oxid um eine Mischung der Oxide aus Erbium, Scandium, Holium, Thulium und Ytterbium.
Um die spätere Aufklärung machten sich die Chemiker Delafontaine und Berlin verdient. Reines Erbiumoxid stellte 1905 der französische Chemiker Georges Urbain und der amerikanische Chemiker Charles James her.

Siehe auch

• Chemikalienliste
• WikiProjekt Elemente

Weblinks

• Los Alamos National Laboratory - Erbium
• WebElements.com - Erbium
• EnvironmentalChemistry.com - Erbium
• Bild in der Sammlung von Heinrich Pniok

Kategorie:Chemisches Element Kategorie:Lanthanoid Kategorie:Periode-6-Element