テルビウムは周期表のランタノイド（希土類）元素の1つで、原子番号65を持つ金属です。この元素について、その特徴や歴史、用途などに関する10問のクイズをお届けします。希土類元素の中でも重要な役割を担うテルビウムについて、その基本的な性質から最新の応用まで、クイズを通して深く理解を深めていただければ幸いです。
Q1 : 元素名テルビウムの由来となった場所はどこか？ イッテルビー（スウェーデン） イェーテボリ（スウェーデン） ツェルマット（スイス） ヤンマイエ（デンマーク）
テルビウムの名前はスウェーデンの小村イッテルビー（Ytterby）に由来します。18〜19世紀にこの地域で見つかった鉱石から多くの希土類元素が見いだされ、イッテルビーの名はエルビウム（Er）、イッテルビウム（Yb）、テルビウム（Tb）など複数の元素命名に使われています。イッテルビーは希土類化学の歴史において重要な採鉱地です。
Q2 : テルビウムを含む合金Terfenol-Dは主に何に利用されるか？ 光学レンズ材料 磁気伸縮素子（アクチュエーター・センサー） 燃料電池触媒 半導体のドーピング材料
Terfenol-Dはテルビウム（Tb）とジスプロシウム（Dy）、鉄（Fe）を主成分とする合金で、強い磁気伸縮（マグネトストリクション）特性を示します。この特性を利用してアクチュエーターやセンサー、音響機器（ソナー）といったデバイスに用いられます。磁場で形状が変わる性質を生かした駆動・変換材料として産業用途で重要です。
Q3 : テルビウムを主に含む鉱物として正しいものはどれか？ モナザイト 蛍石（フルオライト） 方解石 黄鉄鉱
テルビウムは主にモナザイト型鉱物やバストナサイトなどの希土類鉱物に含まれます。モナザイトはリン酸塩鉱物で、希土類元素を豊富に含み、採掘と分離精製の主要な原料となっています。蛍石や方解石、黄鉄鉱はテルビウムの主要な母岩石ではなく、それらは別の鉱物資源に関連するため、テルビウムの鉱床を論じる際はモナザイトやバストナサイトが重要です。
Q4 : テルビウムは周期表のどの分類に属するか？ 遷移金属 ランタノイド（希土類） ハロゲン アルカリ土類金属
テルビウムはランタノイド、すなわち希土類元素に分類されます。ランタノイドは原子番号57（ラントリウム）から71（ルテチウム）までの一群で、4f軌道に電子を持つことが特徴です。化学的性質は互いに類似し、多くは+3の酸化状態をとります。希土類は磁性材、蛍光体、触媒など幅広い用途で重要な役割を担います。
Q5 : テルビウムを最初に同定・報告したのは誰か？ ヨハン・ガドリン ヨハン・ベルセリウス カール・グスタフ・モーザンダー アントワーヌ・ラヴォアジエ
テルビウムはスウェーデンの化学者カール・グスタフ・モーザンダー（Carl Gustaf Mosander）が19世紀に、イッテルビーから得られたイットリア（yttria）試料を分離・精製する過程で1843年ごろに同定しました。彼はイットリアを分画して新しい酸化物を見いだし、それらにエルビウムとテルビウムという名を与えました。命名は採掘地のイッテルビーに由来します。
Q6 : テルビウムイオン（Tb3+）が示す代表的な蛍光色は何色か？ 赤色 青色 黄色 緑色
三価のテルビウムイオン（Tb3+）は特徴的に緑色の蛍光を示します。これは4f→4f準位間の遷移に起因し、特に緑色発光が強いため蛍光体やディスプレイ材料、照明用蛍光体の緑色成分として利用されます。テルビウムの発光は選択的でシャープな線スペクトルを持ち、他の希土類イオンと組み合わせてカラー制御に用いられることが多いです。
Q7 : テルビウムの元素記号はどれか？ Tb Tm Te Ti
テルビウムの元素記号はTbです。これは英語名のTerbiumに由来します。テルビウムは周期表のランタノイド（希土類元素）の一つで、原子番号65を持ちます。元素記号は国際的に標準化されており、Tbは化学式や資料で広く用いられています。混同しやすいTmはツリウム, Teはテルル, Tiはチタンであり、それぞれ別の元素です。
Q8 : テルビウムの原子番号はどれか？ 64 65 66 68
テルビウムの原子番号は65です。原子番号は原子核中の陽子の数を示し、元素の基本的な識別子となります。65という数値によりテルビウムはキセノンの電子殻を基底とするランタノイド系列に位置づけられ、周期表ではランタン族（希土類）に分類されます。近接する原子番号の元素とは化学的性質が似るが、それぞれ異なる電子配置を持ちます。
Q9 : テルビウムの中性原子の基底状態電子配置はどれか？ [Xe]4f10 6s2 [Xe]4f8 5d1 6s2 [Xe]4f9 6s2 [Xe]4f7 6s2
中性のテルビウム原子の基底状態電子配置は[Xe]4f9 6s2です。ランタノイド元素はキセノン（Xe）までの殻を満たした後に4f軌道に電子が入るため、このような表記になります。イオン化して三価イオン（Tb3+）になると4f軌道の電子数は変化し、Tb3+は[Xe]4f8の配置となります。電子配置は元素の磁気的・化学的性質を決める重要な情報です。
Q10 : テルビウムの化学で最も一般的な酸化数はどれか？ +2 +4 +5 +3
テルビウムの化合物で最も一般的な酸化数は+3です。ランタノイド元素では+3が最も安定で、Tb3+として多くの化合物に存在します。ただしテルビウムは一部の条件下で+4もとることがあり、酸化物では混合価数のTb4O7のような化合物が知られています。化学反応や結晶場により安定な酸化状態が左右されますが、日常的には+3が基本です。
まとめ
いかがでしたか？ 今回はテルビウムクイズをお送りしました。
今回はテルビウムクイズを出題しました。
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