Оксид тербия

Оксид тербия
Общие
Систематическое наименование	Оксид тербия, окись тербия, гептаоксид тетратербия
Хим. формула	${\displaystyle {\ce {Tb4O7}}}$
Физические свойства
Состояние	порошок тёмно-коричневого цвета
Молярная масса	747,6972 г/моль
Плотность	7,3 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	2340 °C
Классификация
Рег. номер CAS	12037-01-3
PubChem	16211492
Рег. номер EINECS	234-856-3
SMILES	O=[Tb]O[Tb](=O)O[Tb](=O)O[Tb]=O
InChI	1S/7O.4Tb UWZVBPNIJCKCMC-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	17339486 и 21241295
Безопасность
Краткие характер. опасности (H)	H301, H315, H319
Меры предостор. (P)	P501, P270, P264, P280, P302+P352, P337+P313, P305+P351+P338, P362+P364, P332+P313, P301+P310+P330, P405
Сигнальное слово	Опасно
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 0 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Оксид тербия (гептаоксид тетратербия) — неорганическое бинарное соединение с химической формулой Tb₄O₇.

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

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

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^[1]:

${\displaystyle {\mathsf {4Tb_{2}(C_{2}O_{4})_{3}+7O2\xrightarrow {725^{o}C} \ Tb_{4}O_{7}+24CO_{2}}}}$

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

${\displaystyle {\mathsf {8Tb+7O_{2}\xrightarrow {\ \ } \ 2Tb_{4}O_{7}}}}$

Tb₄O₇ вступает в реакцию с соляной кислотой, образуя TbO₂^[2] и соль трёхвалентного тербия:

${\displaystyle {\mathsf {Tb_{4}O_{7}+6HCl\xrightarrow {\ \ } \ 2TbO_{2}+2TbCl_{3}+3H_{2}O}}}$

Оксид тербия также реагирует с концентрированными кислотами. Например, при реакции с серной кислотой образуется сульфат тербия(III)^[2]:

${\displaystyle {\mathsf {Tb_{4}O_{7}+3H_{2}SO_{4}\xrightarrow {\ \ } \ Tb_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O+2TbO_{2}}}}$

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^[2]:

1. ${\displaystyle {\mathsf {Tb_{4}O_{7}+22NH_{4}Cl\xrightarrow {\ \ } \ 4(NH_{4})_{2}TbCl_{5}+7H_{2}O+14NH_{3}}}}$
2. ${\displaystyle {\mathsf {(NH_{4})_{2}TbCl_{5}\xrightarrow {350-400^{o}C} \ TbCl_{4}+2HCl+2NH_{3}}}}$

Оксид тербия является люминофором^[3][4] 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^[5].