Terbio
El terbio es un elemento químico de símbolo Tb y número atómico 65. Es un metal de color gris plateado miembro de la serie de los lantánidos, razonablemente estable en el aire. El terbio nunca se encuentra libre en la naturaleza, sino contenido en muchos minerales, como la cerita, la gadolinita, la samarskita, la xenotima y la euxenita.
Identidad
- Masa atómica
- 158.925 u
- Categoría
- Lantánidos
- Grupo
- 3
- Periodo
- 6
- Bloque
- f
- Estado(s) de oxidación
- +3, +4
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- blanco plateado
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
- Configuración abreviada
- [Xe] 4f9 6s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 27, 8, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 1.10
- Afinidad electrónica
- 112 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 566 kJ/mol
- Energías de ionización
- 566 · 1110 · 2114 · 3839 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 1355.8 °C (1629 K)
- Punto de ebullición
- 3122.8 °C (3396 K)
- Densidad
- 8.23 g/cm³
- Calor molar
- 28.9 J/(mol·K)
Comportamiento químico del terbio
El terbio tiene nueve electrones externos ([Xe] 4f⁹ 6s²) y actúa como +3, con un raro +4 en el óxido TbO₂ y el fluoruro TbF₄. Su electronegatividad es muy baja (1,10) y forma enlaces muy iónicos. Es blando, maleable y se oxida con facilidad. Sus iones Tb³⁺ emiten la luz verde más pura de la tabla, base de fósforos y pantallas.
Reactividad
4 Tb + 3 O₂ → 2 Tb₂O₃
En aire se cubre de óxido marrón que no protege al metal. Calentado en oxígeno da el óxido mixto Tb₄O₇, con mezcla de +3 y +4.
2 Tb + 6 H₂O → 2 Tb(OH)₃ + 3 H₂
Reacciona con agua liberando hidrógeno, con más vigor en caliente. Los fósforos acabados, en cambio, son insolubles y estables.
2 Tb + 6 HCl → 2 TbCl₃ + 3 H₂
Se disuelve en ácidos dando sales incoloras que bajo ultravioleta brillan en verde. El cloruro es la vía para obtener el metal.
Tb₂O₃ + 6 HF → 2 TbF₃ + 3 H₂O
Con fluorhídrico da fluoruro, precursor de cristales ópticos y del raro TbF₄ con terbio(IV), un oxidante poderoso.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Óxido de terbio | Tb₂O₃ | Fósforo verde de pantallas y lámparas |
| Borato de terbio | TbBO₃ | Verde de fluorescentes y LED |
| Aleación Terfenol-D | TbDyFe₂ | Actuadores que se alargan con imanes |
| Fluoruro de terbio | TbF₃ | Cristales ópticos y láseres |
| Cloruro de terbio | TbCl₃ | Obtención del metal y fósforos |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
Todo el terbio natural es terbio-159 (¹⁵⁹Tb), con 94 neutrones: es monoisotópico y estable. Los demás isótopos son artificiales. El terbio-149 (¹⁴⁹Tb, 4 horas) emite alfas y se investiga para radioterapia dirigida; el terbio-161 (¹⁶¹Tb, 6,9 días) combina beta y gamma para terapia y diagnóstico.
Presencia y obtención
Es escaso, con unas 1,2 ppm, en bastnasita, monacita y xenotima junto a gadolinio y disprosio. No forma minerales propios. Se obtiene por disolución ácida y separación fina por extracción con disolventes, y el metal por electrólisis o reducción con calcio en crisoles de tantalio.
Historia y origen del nombre
Carl Gustaf Mosander lo entrevió en 1843 en la itria impura y lo llamó terbio, por Ytterby, el pueblo sueco que dio nombre a cuatro elementos. Su separación pura tardó un siglo por confundirse con erbio e itrio. Urbain y James lo aislaron en el XX. Los fósforos de televisión lo rescataron del olvido.
Aplicaciones y relevancia del terbio
Usos del elemento
Como aleación Terfenol-D con hierro y disprosio se alarga con el campo magnético: sonares, inyectores y actuadores de precisión vibran con electricidad. También dopa aceros magnetostrictivos y calibra instrumentos.
Usos de sus compuestos
El óxido y los boratos producen el verde de fluorescentes, pantallas y billetes de seguridad. Con circonia estabiliza pilas de combustible de alta temperatura y con otros lantánidos forma cerámicas magnetocalóricas.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No tiene función biológica y se absorbe muy poco. Los fósforos vitrificados no liberan terbio en uso. Los isótopos médicos se manejan solo en hospitales con blindaje y control dosimétrico.
Seguridad
El polvo metálico puede inflamarse y exige atmósfera inerte y extracción. Los dispositivos acabados no suponen exposición; el riesgo es industrial al mecanizar o al manipular fluoruros corrosivos.
Medio ambiente
Su baja ley obliga a mover mucha roca por kilo, con residuos y consumo de reactivos. A cambio, cada gramo en lámparas eficientes ahorra electricidad años. El reciclaje de fósforos recupera terbio junto a europio e itrio.
Preguntas frecuentes sobre el Terbio
¿Por qué el terbio produce luz verde?
Los compuestos de terbio emiten luz verde característica cuando absorben energía de una fuente como luz ultravioleta, electrones o radiación de otro tipo. Esa emisión procede de transiciones electrónicas dentro del ion terbio, que liberan la energía absorbida en forma de luz visible. Esta propiedad lo hace útil como activador de fósforos verdes en pantallas, lámparas y dispositivos de visualización.
¿Es peligroso el terbio?
El terbio no es un elemento presente de forma libre en la vida cotidiana, y los compuestos empleados en fósforos y dispositivos suelen estar integrados en materiales sólidos. Sin embargo, el metal puro puede ser reactivo y su manipulación industrial exige precauciones, especialmente con polvos finos. Para el público general, la exposición relevante es mínima; los riesgos dependen de la forma química, la concentración y las condiciones de manejo.
¿Qué relación tiene el terbio con la medicina nuclear?
Algunos isótopos de terbio, como el terbio-149, se investigan para radioterapia dirigida con partículas alfa. Estas partículas pueden dañar células tumorales de forma muy localizada, reduciendo potencialmente el efecto sobre tejidos sanos cercanos. Se trata de aplicaciones experimentales o de investigación traslacional, no de un uso doméstico del elemento. La medicina nuclear aprovecha así propiedades radiactivas muy específicas de determinados isótopos.
¿Qué diferencia hay entre terbio y europio en iluminación?
Ambos son lantánidos empleados en fósforos, pero emiten colores distintos: el terbio destaca por su luz verde, mientras que el europio puede producir emisiones rojas o azules según el compuesto. En una pantalla o lámpara, estos materiales pueden combinarse con otros fósforos para obtener luz blanca o colores específicos. La elección depende de la longitud de onda deseada, la eficiencia luminosa y la estabilidad del material.
¿Para qué se utiliza el terbio en pantallas y lámparas?
El terbio se emplea en fósforos verdes para televisores, monitores, lámparas fluorescentes y otros dispositivos luminiscentes. Sus compuestos pueden combinarse con fósforos rojos y azules para generar luz blanca o reproducir una gama cromática más amplia. También se utiliza en materiales para láseres y en tecnologías de iluminación de alta eficiencia. Su función principal es convertir energía en luz verde estable y controlable.
¿Para qué se usa el terbio en pilas de combustible?
El óxido de terbio puede emplearse junto con dióxido de circonio como estabilizador cristalino en pilas de combustible de alta temperatura. Esta combinación ayuda a mantener la estabilidad estructural del material cerámico cuando se somete a ciclos térmicos exigentes. Una mayor estabilidad favorece la durabilidad y el rendimiento del componente, un aspecto clave en tecnologías de energía limpia y conversión electroquímica.
¿De dónde se obtiene el terbio?
El terbio se obtiene de minerales de tierras raras, especialmente bastnasita y monacita, donde aparece mezclado con otros lantánidos. Tras la extracción y el tratamiento químico del mineral, se separa mediante técnicas como la extracción con disolventes y el intercambio iónico. Posteriormente puede obtenerse como óxido de terbio, la forma habitual para fabricar fósforos, cerámicas y materiales ópticos.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.