Dysprosium

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 6666 Protonen
66 Elektronen
6. Periode6 besetzte Elektronenschalen
Gruppe der Lanthanoide3 (+9) Außenelektronen
Elektronenkonfiguration im GrundzustandXe 6s24f1 0
Elektronegativität1,2
Ionisierungsenergie in eV5,93
häufigste OxidationszahlenIII
Atommasse des Elements in u162,50
Atomradius in 10- 1 0m1,773
Ionenradius in 10- 1 0m0,91 (+3)
Aggregatzustand im Normalzustandfest

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C8,54
Härte nach Mohs und Brinell 
Schallgeschwindigkeit in Bild2710
Schmelztemperatur in °C1410
spezifische Schmelzwärme in Bild105,8
Siedetemperatur in °C2600
spezifische Verdampfungswärme in Bild1723,1
Standardentropie S0 in Bild 
Wärmeleitfähigkeit in Bild bei 27 °C10,7
spezifische Wärmekapazität in Bild0,173
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild 
spez. elektrischer Widerstand in Bild0,926
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre,
Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)
0,000 43

.

Isotope des Elements 

Dysprosium kommt in der Natur als ein Gemisch von sieben stabilen Isotopen vor. Weitere radioaktive Isotope sind künstlich hergestellt worden.

Ordnungszahl ZMassen- zahl AAtommasse in uHäufigkeit
in %
Art der Strahlung
und Energie in MeV
Halbwertszeit
66156155,9230,06%  
 158157,9240,1%  
 160159,9252,3%  
 161160,92618,9%  
 162161,92625,5%  
 163162,92824,9%  
 164163,92928,2%  
 165164,931künstlichβ Bild: 0,92,35 h
 166165,932künstlichβ Bild: 0,481,5 h

Energieniveauschema

Bild

Weitere Eigenschaften

Dysprosium ist ein silberglänzendes und flexibles Schwermetall. Es läuft an der Luft rasch an. Das Element bildet zwei Modifikationen, das α- und das β-Dysprosium. Es besitzt eine mittlere Schmelz- und Siedetemperatur. Dysprosium gehört zu den Seltenerdmetallen. In seinen Verbindungen geht es die Oxidationsstufen II, III und IV ein, wobei die Oxidationsstufe III die häufigste und beständigste ist. Dysprosium ist ein sehr unedles, reaktionsfähiges Metall und starkes Reduktionsmittel. An feuchter Luft überzieht sich das Metall mit einer leicht abbröckelnden Oxidschicht. In kaltem Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung langsam, mit heißem dagegen schnell. In Säuren löst es sich, in Chlor verbrennt es unter Leuchterscheinungen zum Trichlorid. Bei erhöhter Temperatur reagiert Dysprosium mit Nichtmetallen wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Schwefel u. a. zu den entsprechenden Salzen.

Entdeckung

Der französische Chemiker PAUL-ÈMIL-LECOQ de BOISBAUDRAN entdeckte Dysprosium 1886 mithilfe der Spektralanalyse, und zwar als Begleitelement des Holmiums in der Yttererde. Wegen der Schwierigkeiten in seiner Gewinnung erhielt das neue Element den Namen «Dysprosium» (schwer zugänglich) mit dem chemischen Symbol «Dy». Die Herstellung gelang erstmals 1906 GEORGES URBAIN durch fraktionierte Kristallisation der Ethylsulfate.

Vorkommen/Herstellung

Dysprosium steht an 51. Stelle der Elementhäufigkeit und gehört somit zu den selteneren Elementen auf der Erde. In der Natur tritt es meist zusammen mit den anderen Seltenerdmetallen auf, vor allem im Monazit, der in Form von Küstensanden (in Australien, Brasilien, Indien und Indonesien) vorkommt, im Mineral Bastnäsit, das findet man in Burundi, Madagaskar und den USA, sowie in den Mineralien Xenotim, Gadolinit, Euxenit, Samarskit u. a. Bei der Herstellung von Dysprosium aus den o. g. Erzen werden diese zunächst durch Schweretrennung angereichert, dann magnetisch oder elektrostatisch abgeschieden, mit Schwefelsäure aufgeschlossen und dann in das Trifluorid und Trichlorid überführt. Daraus wird das Metall metallothermisch durch Reduktion des wasserfreien Fluorids oder Chlorids mit Natrium, Kalium, Calcium oder Magnesium gewonnen. Hochreines Dysprosium erhält man durch das Zonenschmelzverfahren.

Verwendung

Dysprosium wird als Legierungsbestandteil für Regelstäbe in Kernreaktoren eingesetzt. In Legierung mit Blei verwendet man es u. a. als Abschirmmaterial in der Kerntechnik.

Wichtige Verbindung

Dazu zählt das Fluorid DyF3.

Bau

Dysprosium kristallisiert in einer hexagonal-dichten Struktur.

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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