Tính chất vật lý

Erbi(III) clorua, thể hiện huỳnh quang màu tím của Er+3 do tia cực tím tự nhiên.

Nguyên tố kim loại erbi tinh khiết hóa trị 3 dễ uốn (hoặc dễ định hình), mềm ổn định trong không khí, và không bị oxy hóa nhanh như những kim loại đất hiếm khác. Các muối của nó có màu hồng nhạt, và nguyên tố này có các dãi phổ hấp thụ đặc trưng đối với ánh sáng nhìn thấy, tử ngoại, và hồng ngoại gần. Các tính chất còn lại giống với hầu hết các nguyên tố đất hiếm khác. Erbi(III) oxit còn được gọi là erbia. Các tính chất của erbi đặc trưng bởi số lượng và loại tạp chất có mặt trong nó. Erbi chưa thấy có bất kỳ vai trò sinh học nào, nhưng người ta cho rằng nó có thể kích thích trao đổi chất.[1]

Erbi có tính sắt từ dưới 19 K, phản sắt từ giữa 19 và 80 K, và thuận từ trên 80 K.[2]

Erbi có thể tạo thành các cụm nguyên tử Er3N hình cánh quạt, với khoảng cách giữa các nguyên tử erbi là 0,35 nm. Các cụm này có thể được cô lập bằng cách gộp chúng vào trong các phân tử fullerene, được xác nhận bằng kính hiển vi điện tử truyền qua.[3]

Tính chất hóa học

Kim loại erbi bị xỉn chậm trong không khí và dễ cháy để tạo thành erbi(III) oxit:

4Er + 3O2 → 2Er2O3

Erbi có khả năng cho điện tử (độ dương điện) và phản ứng chậm với nước lạnh và khá nhanh trong nước nóng tạo thành erbi hydroxit:

2Er (r) + 6H2O (l) → 2Er(OH)3 (dd) + 3H2 (k)

Kim loại erbi phản ứng với tất cả halogen:

2Er (r) + 3F2 (k) → 2ErF3 (r) [hồng]2Er (r) + 3Cl2 (k) → 2ErCl3 (r) [tím]2Er (r) + 3Br2 (k) → 2ErBr3 (r) [tím]2Er (r) + 3I2 (k) → 2ErI3 (r) [tím]

Erbi dễ hòa tan trong axit sulfuric loãng tạo thành các dung dịch chứa các ion Er(III) hydrat hóa, tồn tại dạng phức hydrat màu hồng nhạt [Er(H2O)9]3+:[4]

2Er (r) + 3H2SO4 (dd) → 2Er3+ (dd) + 3SO42- (dd) + 3H2 (k)

Đồng vị

Erbi tự nhiên là hợp phần của 6 đồng vị ổn định: Er-162, Er-164, Er-166, Er-167, Er-168, và Er-170 với Er-166 là phổ biến nhất chiềm 33,503%. 29 đồng vị phóng xạ đã được nghiên cứu, trong đó đồng vị ổn định nhất là Er-169 có chu kỳ bán rã 9,4 ngày, Er-172 49,3 giờ, Er-160 28,58 giờ, Er-165 10,36 giờ, và Er-171 7,516 giờ. Tất cả các đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 3,5 giờ, và đa số trong đó có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 4 phút. Nguyên tố này có 13 meta state, với mức ổn định nhất Er-167m (t½ 2,269 giây).[5]

Các đồng vị của erbi có khối lượng nguyên tử từ 142,9663 u (Er-143) đến 176,9541 u (Er-177). Cơ chế phân rã chính trước đồng vị ổn định phổ biến Er-166, là bắt điện tử, và sau là phân rã beta. Các sản phẩm phân rã chính trước Er-166 là các đồng vị nguyên tố 67 (holmi), và các sản phẩm chính sau là các đồng vị nguyên tố 69 69 (thuli).[5]