65 Tb Térbio 158,925
lantanídeo bloco-f Período 6

Térbio

Tb · Elemento 65 · Lantanídeo

Uma terra rara de fósforo verde que também muda de forma em um campo magnético.

Estado a 20°C sólido
Massa atómica 158,925 u
Configuração eletrónica[Xe] 4f⁹ 6s²

Estrutura

O átomo de térbio

Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte-Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para rodar. O azul e o violeta indicam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.

Nuvem orbital

Valores medidos

Ficha de propriedades

Cada barra mostra onde térbio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.

Física

Densidade 8,23 g/cm³ 51%
Ponto de fusão 1629 K 68%
Ponto de ebulição 3503 K 72%
Calor específico 0,182 J/g·K
Condutividade térmica 11,1 W/m·K 30%

Atômica

Raio atómico 176 pm 61%
Raio covalente 194 pm
Raio de Van der Waals 221 pm

Eletrônica

Eletronegatividade 1,2 19%
Energia de ionização 565,4 kJ/mol 18%
Afinidade eletrónica 12,7 kJ/mol 15%

Ocorrência

Abundância na crosta 1,2 mg/kg 51%

Identidade

SímboloTb
Número atómico65
Massa atómica158,9254 u
Categorialantanídeo
Blocof
Estrutura cristalinahexagonal compacta
Estados de oxidação+3, +4
Descoberto em1843
Descoberto porCarl Gustav Mosander

Fontes: massas atómicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, e não medidos.

Tamanho, em escala

Qual é o tamanho do átomo de térbio?

Raio de 176 pm — isso corresponde a 0,176 nm, portanto cerca de 2,84 milhões deles lado a lado cobririam um milímetro.

Faixa térmica

Sólido, líquido, gás — e quando

Térbio permanece líquido em uma faixa de 1874 K, de 1629 K a 3503 K.

Onde está localizado

Posição na tabela

Térbio está na série lantanídeo, exibida abaixo da grade principal.

Outro Lantanídeos

Todos os lantanídeos

A história

O que térbio é e como o encontramos

Uma terra rara de fósforo verde que também muda de forma em um campo magnético.

A descoberta de térbio

🔬 A história da descoberta sueca

Descoberto por: Carl Gustaf Mosander, em Estocolmo, Suécia (1843)

Nomeado em homenagem a: Ytterby, Suécia - a aldeia que deu o seu nome a quatro elementos diferentes

🧪 O complexo processo de descoberta

A descoberta do térbio representa uma das realizações mais desafiantes da química analítica do século XIX. Carl Gustaf Mosander, trabalhando no Instituto Karolinska, em Estocolmo, começou a investigar o mineral gadolinita da pedreira de Ytterby em 1843. Essa mesma pedreira já tinha produzido ítrio e érbio, mas Mosander suspeitava que ainda permanecessem elementos adicionais ocultos.

Utilizando técnicas espectroscópicas primitivas e métodos de precipitação química, Mosander separou meticulosamente o que inicialmente chamou de "érbia" em três componentes distintos. O processo exigiu centenas de etapas de cristalização e levou quase dois anos para ser concluído. Ele identificou a fração amarela como contendo um novo elemento, que nomeou térbio em homenagem à aldeia de Ytterby.

⚗️ Desafios da verificação

A descoberta de Mosander enfrentou o ceticismo da comunidade científica internacional. As propriedades químicas do térbio eram tão semelhantes às de outras terras raras que muitos cientistas questionaram se ele era realmente um elemento distinto. Só em 1886 Jean Charles Galissard de Marignac forneceu uma prova espectroscópica definitiva do estatuto elementar do térbio.

🏆 Legado científico

A aldeia de Ytterby possui a distinção única de ser a origem dos nomes de quatro elementos: ítrio, térbio, érbio e itérbio. Essa pequena pedreira sueca contribuiu com mais nomes de elementos do que qualquer outro local da Terra, tornando-se um local de peregrinação para entusiastas de química em todo o mundo.

🔬 Compreensão moderna

Hoje sabemos que a amostra de "térbio" original de Mosander continha vários elementos. O térbio metálico puro só foi isolado em 1905, quando o químico francês Henri Moissan utilizou técnicas de eletrólise. A fluorescência verde brilhante característica que define os compostos de térbio só foi plenamente compreendida quando a mecânica quântica explicou as transições eletrónicas nos iões lantanídeos.

O número atómico do térbio (65) coloca-o exatamente no meio da série dos lantanídeos, conferindo-lhe propriedades magnéticas e ópticas únicas que eram completamente desconhecidas pelos seus descobridores do século XIX, mas que hoje impulsionam indústrias de milhares de milhões de dólares.

Aplicações

Para que térbio é usado

Revolução magneto-óptica de alta tecnologia

O térbio é um dos elementos de terras raras mais valiosos, alcançando preços elevados devido às suas extraordinárias propriedades magnéticas e ópticas. Na era digital, o térbio tornou-se absolutamente essencial para as tecnologias de armazenamento de dados, nas quais as suas propriedades magneto-ópticas permitem avanços revolucionários nos sistemas de memória de computadores.

🔬 Sistemas avançados de armazenamento de dados

Os materiais de armazenamento magneto-óptico à base de térbio revolucionaram a capacidade de armazenamento digital, aumentando a densidade de armazenamento em 10-15 vezes em comparação com os sistemas convencionais. Esses materiais formam a base dos dispositivos de armazenamento óptico de próxima geração, nos quais a capacidade única do térbio de alterar a orientação magnética sob luz laser cria soluções de armazenamento de dados de densidade ultralta.

💡 Tecnologia de iluminação energeticamente eficiente

Nas lâmpadas fluorescentes tricromáticas (lâmpadas economizadoras de energia), o térbio atua como um ativador de fósforo essencial, produzindo emissões verdes brilhantes no comprimento de onda de 544 nm. Combinado com európio (vermelho) e cério (azul), o térbio cria o espectro perfeito de luz branca, consumindo 75% menos energia do que as lâmpadas incandescentes. Os fósforos modernos de LED dependem cada vez mais de compostos de térbio para uma reprodução de cores superior.

🧲 Ímanes permanentes de desempenho ultralto

A adição de térbio a ímanes de neodímio-ferro-boro melhora significativamente a estabilidade térmica e a coercividade. Mesmo pequenas quantidades (2-5%) de térbio podem aumentar as temperaturas de funcionamento de 80°C para mais de 200°C, tornando esses ímanes essenciais para motores de veículos elétricos, geradores de turbinas eólicas e aplicações aeroespaciais nas quais é exigido desempenho extremo.

🔬 Instrumentos científicos de precisão

O momento magnético excecional do térbio torna-o indispensável em ligas magnetostritivas utilizadas em sistemas de sonar, atuadores e dispositivos de posicionamento ultrapréciso. O Terfenol-D (liga de térbio-ferro-disprósio) apresenta a maior magnetostrição à temperatura ambiente entre todos os materiais conhecidos, permitindo aplicações em acústica subaquática e sistemas de controlo de vibrações.

🏥 Imagiologia e diagnóstico médico

Os isótopos de térbio atuam como agentes de contraste em exames de imagiologia médica, enquanto os fósforos ativados por térbio em ecrãs intensificadores de raios X melhoram a qualidade da imagem e reduzem a exposição dos pacientes à radiação. Compostos avançados de térbio estão a ser desenvolvidos para terapias direcionadas contra o cancro e agentes de imagiologia diagnóstica.

🌟 Aplicações do dia a dia

  • 🔋 Lâmpadas economizadoras de energia: Fósforo verde em lâmpadas fluorescentes compactas (CFLs) e sistemas de iluminação LED
  • 💻 Componentes de computadores: Componentes de discos rígidos e dispositivos de armazenamento óptico
  • 📱 Tecnologia de smartphones: Ímanes de altifalantes e motores de vibração em dispositivos móveis
  • 🏠 Eletrónica doméstica: Motores de alta eficiência em eletrodomésticos e sistemas de climatização
  • 🎮 Dispositivos de jogos: Atuadores precisos em controladores de jogos e equipamentos de realidade virtual
  • 🚗 Aplicações automóveis: Sistemas de direção assistida elétrica e componentes de veículos híbridos

💰 Impacto no mercado

Apesar de ser um dos elementos de terras raras mais caros ($800-2000/kg), as propriedades excecionais do térbio tornam-no economicamente viável para aplicações de alto valor. A sua escassez impulsiona a inovação em tecnologias de reciclagem e na investigação de materiais alternativos.

🔬 Fronteiras da investigação

As aplicações emergentes incluem componentes de computação quântica, dispositivos fotónicos avançados e iluminação de estado sólido de próxima geração. Os cientistas estão a explorar ímanes de molécula única à base de térbio para armazenamento de dados de densidade ultralta e processamento de informação quântica.

De onde vem

Ocorrência natural

1,2 mg/kg da crosta terrestre · mais abundante do que 51% dos elementos

🌍 Distribuição global e mineração

O térbio é um dos elementos de terras raras menos abundantes na crosta terrestre, com uma concentração média de apenas 1.2 partes por milhão. Essa escassez extrema, combinada com processos complexos de extração, torna o térbio uma das commodities de terras raras mais valiosas.

🏔️ Principais fontes minerais

  • Bastnasita: Principal fonte comercial, encontrada em depósitos de carbonatitos
  • Monazita: Mineral de areia de praia contendo 0.03% de óxido de térbio
  • Xenotima: Mineral de fosfato de terras raras pesadas presente em depósitos aluviais
  • Argilas de adsorção iónica: Depósitos do sul da China com teor elevado de ETR pesadas

🌏 Principais depósitos globais

China (85% da produção global): A mina de Bayan Obo, na Mongólia Interior, produz a maior parte do térbio comercial. Os depósitos de argilas de adsorção iónica do sul da China, nas províncias de Jiangxi e Guangdong, são particularmente ricos em terras raras pesadas, incluindo térbio.

Austrália: O depósito de Mount Weld contém reservas significativas de térbio no seu corpo de minério de bastnasita. A Lynas Corporation processa esse minério na sua instalação na Malásia.

Estados Unidos: A mina de Mountain Pass, na Califórnia, e o projeto Bear Lodge, no Wyoming, contêm depósitos de bastnasita com térbio.

⚒️ Extração e processamento

A extração de térbio requer processos sofisticados de separação em várias etapas devido à semelhança química dos lantanídeos. A cromatografia de troca iónica e a extração por solventes utilizando agentes quelantes específicos podem separar o térbio de outras terras raras. A purificação final frequentemente requer centenas de etapas de separação para alcançar uma pureza de 99.9%.

♻️ Potencial de reciclagem

Dado o alto valor e a escassez do térbio, a reciclagem a partir de ímanes permanentes e fósforos é cada vez mais importante. Processos hidrometalúrgicos avançados podem recuperar térbio de produtos no fim da sua vida útil, embora as atuais taxas de reciclagem permaneçam abaixo de 5% globalmente.

Manuseio

Segurança

⚠️ Protocolos de manuseamento e segurança

🟡 Classificação de perigo moderado

O metal térbio e os seus compostos apresentam riscos moderados à segurança, exigindo precauções laboratoriais padrão. Embora não sejam altamente tóxicos, os procedimentos adequados de manuseamento devem ser seguidos para prevenir a exposição e garantir práticas laboratoriais seguras.

🥽 Equipamento de proteção individual

  • Proteção ocular: Óculos de segurança ou proteção ocular obrigatórios em qualquer manuseamento
  • Proteção respiratória: Máscara contra poeiras ou respirador ao trabalhar com pós
  • Proteção das mãos: Luvas de nitrilo ou neopreno para prevenir o contacto com a pele
  • Proteção corporal: Bata de laboratório e calçado fechado obrigatórios

⚗️ Perigos químicos

Risco de incêndio: O pó de metal térbio é pirofórico e pode inflamar-se espontaneamente no ar. Armazene sob atmosfera inerte (árgon ou azoto) e mantenha afastado de agentes oxidantes.

Inalação de poeiras: A poeira de óxido de térbio pode causar irritação respiratória. Trabalhe em áreas bem ventiladas ou utilize capelas de exaustão ao manusear compostos em pó.

🏥 Procedimentos de primeiros socorros

  • Contacto com os olhos: Lave imediatamente com água durante 15 minutos e procure assistência médica
  • Contacto com a pele: Lave cuidadosamente com água e sabão e retire a roupa contaminada
  • Inalação: Desloque-se imediatamente para um local com ar fresco e monitorize sinais de dificuldade respiratória
  • Ingestão: Enxague a boca, não provoque o vómito e procure assistência médica imediata

🗄️ Requisitos de armazenamento

Armazene os compostos de térbio em recipientes hermeticamente fechados, em condições frescas e secas. Os pós metálicos requerem armazenamento sob atmosfera inerte para prevenir a oxidação. Mantenha afastado de ácidos fortes, bases e materiais oxidantes.

♻️ Eliminação de resíduos

Os resíduos que contêm térbio devem ser recolhidos separadamente para reciclagem devido ao seu alto valor e à sua escassez. Siga os procedimentos institucionais de eliminação de resíduos para materiais de terras raras.

Respostas rápidas

Térbio: perguntas comuns

O que é Térbio?

Térbio (símbolo Tb) é o elemento 65 da tabela periódica, um lantanídeo do período 6. Uma terra rara de fósforo verde que também muda de forma em um campo magnético. À temperatura ambiente, é um sólido.

Qual é a configuração eletrónica de Térbio?

A configuração eletrónica do estado fundamental de Térbio é [Xe] 4f⁹ 6s², resultando em 6 camadas ocupadas com a distribuição 2, 8, 18, 27, 8, 2.

Quais são os pontos de fusão e de ebulição de Térbio?

Térbio derrete a 1629 K (1355.9 °C) e entra em ebulição a 3503 K (3229.9 °C).

Qual é a massa atómica de Térbio?

A massa atómica padrão de Térbio é 158.925 u. Trata-se de uma média ponderada dos seus isótopos que ocorrem naturalmente, por isso raramente é um número inteiro.

Qual é a densidade de Térbio?

Térbio tem densidade de 8.23 g/cm³. A água tem 1.0 g/cm³, portanto um bloco de Térbio é aproximadamente 8.2× mais pesado.

Qual é a eletronegatividade de Térbio?

Térbio tem eletronegatividade de Pauling igual a 1.2. A escala vai de 0,70 (frâncio, o menos ávido por eletrões) a 3,98 (flúor, o mais ávido). Um valor tão baixo significa que ele cede prontamente seus eletrões externos, formando iões positivos.

Quem descobriu Térbio e quando?

Térbio foi descoberto em 1843 por Carl Gustav Mosander. Recebe esse nome em homenagem a ytterby, Suécia.

Quão comum é Térbio na Terra?

Térbio constitui sobre 1.2 mg/kg da crosta terrestre — é incomum, mas não raro.