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铽化合物

二月 04, 2023

铽化合物是镧系金属铽（元素符号：Tb）形成的化合物，在这些化合物中，铽一般显+3价，如TbCl3、Tb(NO3)3等；+4价的铽化合物如TbO2、BaTbF6也是已知的。[1]

铽化合物被365 nm的紫外光激发，发出绿光。

三价铽离子在水溶液中一般是无色的，它在溶液或晶体中被一定波长的紫外光（如254 nm或365 nm）照射时，会发出绿色的荧光。这一性质产生了光学等领域的应用。[2]

氧族元素化合物

铽有多种氧化物，最易得到的是七氧化四铽，氢氧化物[3]、草酸盐[4]、对氨基苯甲酸盐[5]等铽化合物的热分解均会产生七氧化四铽，由于该氧化物同时含有三价铽和具有氧化性的四价铽，如和硝酸反应产生硝酸铽并放出氧气：[3]

2 Tb4O7 + 24 HNO3 → 8 Tb(NO3)3 + 12 H2O + O2↑

它在乙酸和盐酸的混合物中回流，可以分离出三价铽和四价铽：[6]

Tb4O7 + 6 HCl → 2 TbO2 + 2 TbCl3 + 3 H2O

它与二氰二胺在高温下反应，可以得到Tb2O2CN2。[7]

铽的另一种常见氧化物是三氧化二铽，它由七氧化四铽在1300 °C由氢气还原制得。[8]在掺杂钙后形成p型半导体。[9]二氧化铽可由稀盐酸处理七氧化四铽制得，[10]其水合物TbO2·xH2O可由过硫酸钾在硝酸银的存在下氧化氢氧化铽得到。[11]二氧化铽可以和二氧化镨形成混晶。[12]

三硫化二铽是铽的硫化物之一，可由相应的单质按化学计量比反应得到，[13]也能由七氧化四铽在高温下与二硫化碳和硫化氢反应制得。[14]它和氢氟酸溶液反应得到三氟化铽半水合物。[14]三硒化二铽可由铽的多硒化物TbSe1.9和金属铽反应得到，它可以形成黑色的针状晶体，具有U2S3结构，空间群为Pnma。[15]

卤化物及卤配合物

铽可以形成TbX3（X=F, Cl, Br, I）四种卤化物，除氟化物外均易溶于水，在水中是强电解质。无水卤化铽可由氧化物或卤化物的水合物反应制得：[16]

Tb2O3 + 6 NH4Cl → 2 TbCl3 + 3 H2O + 6 NH3↑
TbCl3·6H2O + 6 SOCl2 → TbCl3 + 6 SO2↑ + 12 HCl↑

四氟化铽是四价铽唯一可以形成的卤化物，具有强氧化性。它可由三氯化铽或三氟化铽和氟气在320 °C下反应得到：[17]

2 TbF3 + F2 → 2 TbF4

将TbF4和CsF按化学计量比混合，于氟气气氛中加热，可以得到CsTbF5。它是正交晶系晶体，空间群Cmca，具有层状结构，由[TbF8]4−和十一配位的Cs+构成。[18]化合物BaTbF6可由类似方法制得，它是正交晶系晶体，空间群Cmma，同样存在着[TbF8]4−。[19]

含氧酸盐

 
 
硫酸铽（Tb2(SO4)3）是无色晶体（左图），在紫外光的照射下发出绿色荧光。
乙酸铽和碳酸铯反应，生成铽的碱式碳酸盐沉淀，该沉淀和过量的碳酸铯反应，又再次溶解。反应中照射了365 nm波长的紫外光，有铽的特征绿光。

硫酸铽可由七氧化四铽和浓硫酸反应得到，它在水中可以结晶出无色的八水合物晶体，与相应的镨化合物同构。[20]加热八水合物可以得到无水物，无水物再次水合时发生放热反应。[21]

硝酸铽可由三氧化二铽和硝酸反应并结晶得到，晶体用45~55%硫酸干燥，可以得到六水合物。[22]加热水合物只能得到碱式盐TbONO3，其无水物可以通过三氧化二铽和四氧化二氮反应得到。[23]磷酸铽可由磷酸氢二铵和硝酸铽反应得到，反应产生六方晶系的一水合物，它在355 nm波长的激发下可以发出铽的特征绿光（543 nm）。[24]砷酸铽在77 K是正交晶系（空间群Fddd）的晶体，在27.7 K时发生相变，转变为四方晶系（空间群I41/amd）的晶体[25]，它在1.5 K以下是一种具有诱导磁矩的伊辛铁磁体。[26]铽的锑酸盐TbSbO4也是已知的。[27]

碳酸铽可由氯化铽和饱和二氧化碳的碳酸氢钠溶液反应得到，产物也需用饱和二氧化碳的水来洗涤。[28]锗酸盐TbIII13(GeO4)6O7(OH)和K2TbIVGe2O7可以在高温高压下合成得到，它们分别为三方和单斜晶系的无色晶体。[29]

铽的硼酸盐可由七氧化四铽和硼酸反应得到：

2 Tb4O7 + 8 H3BO3 → 8 TbBO3 + 12 H2O + O2↑

其六方相的单晶可以通过熔融提拉法获得；它还能形成一种三斜晶系的固体，可以通过溶胶-凝胶法得到。[30]复合硼酸盐TbFe3(BO3)4和TbAl3(BO3)4也可以用类似的方法得到。[31][32]三氧化二铽、氯化铽和氧化硼在氯化铯熔体中反应，可以得到氧氯化物硼酸盐Tb4O4Cl(BO3)，它是单斜晶系晶体，空间群P21/n。[33]铝酸盐Tb3Al5O12[34]与镓酸盐Tb3Ga5O12[35]都可用作磁光材料。

应用

三价铽的化合物在激发下可以发出绿光，如氧化铽可用于显像管电视中。[36]此外，铽化合物还有其它应用，例如TbFe2基化合物可用于磁致伸缩材料，[37]介电质Tb3Ga5O12可用作磁光材料[38]，加替沙星铽可用作药物。[39]

参考文献

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二月 04, 2023
铽化合物, 是镧系金属铽, 元素符号, 形成的化合物, 在这些化合物中, 铽一般显, 3价, 如tbcl3, 3等, 4价的如tbo2, batbf6也是已知的, source, source, source, source, source, source, source, source, source, source, source, source, source, source, 被365, nm的紫外光激发, 发出绿光, 三价铽离子在水溶液中一般是无色的, 它在溶液或晶体中被一定波长的紫外光, 如254, n. 铽化合物是镧系金属铽 元素符号 Tb 形成的化合物 在这些化合物中 铽一般显 3价 如TbCl3 Tb NO3 3等 4价的铽化合物如TbO2 BaTbF6也是已知的 1 source source source source source source source source source source source source source source 铽化合物被365 nm的紫外光激发 发出绿光 三价铽离子在水溶液中一般是无色的 它在溶液或晶体中被一定波长的紫外光 如254 nm或365 nm 照射时 会发出绿色的荧光 这一性质产生了光学等领域的应用 2 目录 1 氧族元素化合物 2 卤化物及卤配合物 3 含氧酸盐 4 应用 5 参考文献 5 1 参考书籍氧族元素化合物 编辑铽有多种氧化物 最易得到的是七氧化四铽 氢氧化物 3 草酸盐 4 对氨基苯甲酸盐 5 等铽化合物的热分解均会产生七氧化四铽 由于该氧化物同时含有三价铽和具有氧化性的四价铽 如和硝酸反应产生硝酸铽并放出氧气 3 2 Tb4O7 24 HNO3 8 Tb NO3 3 12 H2O O2 它在乙酸和盐酸的混合物中回流 可以分离出三价铽和四价铽 6 Tb4O7 6 HCl 2 TbO2 2 TbCl3 3 H2O它与二氰二胺在高温下反应 可以得到Tb2O2CN2 7 铽的另一种常见氧化物是三氧化二铽 它由七氧化四铽在1300 C由氢气还原制得 8 在掺杂钙后形成p型半导体 9 二氧化铽可由稀盐酸处理七氧化四铽制得 10 其水合物TbO2 xH2O可由过硫酸钾在硝酸银的存在下氧化氢氧化铽得到 11 二氧化铽可以和二氧化镨形成混晶 12 三硫化二铽是铽的硫化物之一 可由相应的单质按化学计量比反应得到 13 也能由七氧化四铽在高温下与二硫化碳和硫化氢反应制得 14 它和氢氟酸溶液反应得到三氟化铽半水合物 14 三硒化二铽可由铽的多硒化物TbSe1 9和金属铽反应得到 它可以形成黑色的针状晶体 具有U2S3结构 空间群为Pnma 15 卤化物及卤配合物 编辑铽可以形成TbX3 X F Cl Br I 四种卤化物 除氟化物外均易溶于水 在水中是强电解质 无水卤化铽可由氧化物或卤化物的水合物反应制得 16 Tb2O3 6 NH4Cl 2 TbCl3 3 H2O 6 NH3 TbCl3 6H2O 6 SOCl2 TbCl3 6 SO2 12 HCl 四氟化铽是四价铽唯一可以形成的卤化物 具有强氧化性 它可由三氯化铽或三氟化铽和氟气在320 C下反应得到 17 2 TbF3 F2 2 TbF4将TbF4和CsF按化学计量比混合 于氟气气氛中加热 可以得到CsTbF5 它是正交晶系晶体 空间群Cmca 具有层状结构 由 TbF8 4 和十一配位的Cs 构成 18 化合物BaTbF6可由类似方法制得 它是正交晶系晶体 空间群Cmma 同样存在着 TbF8 4 19 含氧酸盐 编辑 硫酸铽 Tb2 SO4 3 是无色晶体 左图 在紫外光的照射下发出绿色荧光 source source source source source source source source source source source source source source source 乙酸铽和碳酸铯反应 生成铽的碱式碳酸盐沉淀 该沉淀和过量的碳酸铯反应 又再次溶解 反应中照射了365 nm波长的紫外光 有铽的特征绿光 硫酸铽可由七氧化四铽和浓硫酸反应得到 它在水中可以结晶出无色的八水合物晶体 与相应的镨化合物同构 20 加热八水合物可以得到无水物 无水物再次水合时发生放热反应 21 硝酸铽可由三氧化二铽和硝酸反应并结晶得到 晶体用45 55 硫酸干燥 可以得到六水合物 22 加热水合物只能得到碱式盐TbONO3 其无水物可以通过三氧化二铽和四氧化二氮反应得到 23 磷酸铽可由磷酸氢二铵和硝酸铽反应得到 反应产生六方晶系的一水合物 它在355 nm波长的激发下可以发出铽的特征绿光 543 nm 24 砷酸铽在77 K是正交晶系 空间群Fddd 的晶体 在27 7 K时发生相变 转变为四方晶系 空间群I41 amd 的晶体 25 它在1 5 K以下是一种具有诱导磁矩的伊辛铁磁体 26 铽的锑酸盐TbSbO4也是已知的 27 碳酸铽可由氯化铽和饱和二氧化碳的碳酸氢钠溶液反应得到 产物也需用饱和二氧化碳的水来洗涤 28 锗酸盐TbIII13 GeO4 6O7 OH 和K2TbIVGe2O7可以在高温高压下合成得到 它们分别为三方和单斜晶系的无色晶体 29 铽的硼酸盐可由七氧化四铽和硼酸反应得到 2 Tb4O7 8 H3BO3 8 TbBO3 12 H2O O2 其六方相的单晶可以通过熔融提拉法获得 它还能形成一种三斜晶系的固体 可以通过溶胶 凝胶法得到 30 复合硼酸盐TbFe3 BO3 4和TbAl3 BO3 4也可以用类似的方法得到 31 32 三氧化二铽 氯化铽和氧化硼在氯化铯熔体中反应 可以得到氧氯化物硼酸盐Tb4O4Cl BO3 它是单斜晶系晶体 空间群P21 n 33 铝酸盐Tb3Al5O12 34 与镓酸盐Tb3Ga5O12 35 都可用作磁光材料 应用 编辑三价铽的化合物在激发下可以发出绿光 如氧化铽可用于显像管电视中 36 此外 铽化合物还有其它应用 例如TbFe2基化合物可用于磁致伸缩材料 37 介电质Tb3Ga5O12可用作磁光材料 38 加替沙星铽可用作药物 39 参考文献 编辑 无机化学丛书 pp 187 188 1 2 3 氧化态及电极电势 Tieli Z Photochemical fluorescence enhancement of the terbium lomefloxacin complex and its application Talanta 1999 49 1 77 82 ISSN 0039 9140 doi 10 1016 S0039 9140 98 00364 6 3 0 3 1 陈寿椿 重要无机化学反应 上海科学技术出版社 1994 pp 1304 1305 Hartmut Bergmann Leopold Gmelin Gmelin Handbook of Inorganic Chemistry System Number 39 Springer Verlag 1986 397 ISBN 9783540935254 Teixeira J A Nunes W D G do 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oldid 72905240, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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