Europio -struktur, egenskaper, erhållning, användning

han Europio Det är ett kemiskt element som tillhör de sällsynta jordarna, representerade av EU: s kemiska symbol, och vars namn beror, uppenbarligen på den europeiska kontinenten. Detta är den mest reaktiva av sällsynta jordartsmetaller, jämför litium, kalcium och barium, varför dess mineralogiska diffusion är mycket spridd.

Det är en av de mest sällsynta och dyra metallerna på grund av alla procedurer som måste göras för att extrahera föroreningar. Fysiskt visar det en gråaktig gyllene glöd, orsakad av dess snabba oxidation, den utsätts knappt för luften. Därför är det sällan möjligt att lagra den med sin autentiska silverfärg.

Oxiderad europium. Källa: Hi-reser Bilder av kemiska element/cc av (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/3.0)

Europium är så reaktivt att det måste förvaras i ampuller eller förseglade containrar under inerta argonatmosfärer. Till och med nedsänkt i mineralolja oxideras av det lilla upplösta syre.

Ett enastående drag i Europium är dess luminescens, särskilt observerad i dess föreningar med oxidationsnummer +3, såsom USA₂ANTINGEN₃, som är en röd fosfor som appliceras i oändligheter i elektroniska enheter, och även på euro -biljetter för att förhindra dess förfalskning.

[TOC]

Europio Discovery

Upptäckten av Europium skapades i delar under det nittonde århundradet och i olika länder (Sverige, Tyskland och Schweiz) på den europeiska kontinenten. Europiumjoner var svåra att identifiera eftersom deras absorptionsspektra blandade med andra sällsynta jordartsmetaller, såsom Hill, Gadolinium och Lanthean, liksom Samarium.

Därför drog identifieringen och isoleringen av alla dessa metaller Europium som en orenhet utan att karakterisera. Till exempel hade isoleringen av ett rent prov av Cerio 1839 av Carl Gustav Mosander, som en produkt som erkännande av andra nya element: Lantano och Didimio.

Medan han studerade didimio och slutsatsen nåddes att den verkligen bestod av en blandning av andra element (proseodymium och neodymium), dök samario, som hittades 1879 av Paul èmile Lecoq.

Kan tjäna dig: aluminiumhydrid (Alh3): struktur, egenskaper, användningar

Senare, 1886, renade den schweiziska kemisten Jean Charles Galissard Samariumprover som hittade Gadolinio. Lecoq för 1892 hade redan studerat spektra för Gadolinio och det för ett annat nytt element.

Femton år senare, 1901, isolerade den franska kemisten Eugène Anatole Demarcay äntligen detta nya element och döpt det som Europium, till hedern för Europa.

Kemisk struktur av europium

Europium -atomer förblir förenade tack vare den metalliska bindningen och deltar i den elektronerna i deras 4F- och 6S -orbitaler. Som ett resultat av dess elektroniska egenskaper, atomradio och läget för dess förpackning, slutar Europium med att anta en kubisk kristallin struktur centrerad på kroppen (BCC), som är en av de minst täta.

Det finns inga bibliografiska källor som nämner en annan polymorf för Europio, bortsett från nämnda BCC -fas, inom andra temperaturintervall; Men under olika tryck.

Till exempel antar Europium som överlämnats till ett tryck nära 18 GPA en kompakt hexagonal struktur och förvandlas sedan till en monoklinisk fas till högre tryck på 31.5 GPA.

Elektronisk konfiguration

Elektronisk europiumkonfiguration

Den förkortade elektroniska konfigurationen av Europium är:

[Xe] 6s²4f⁷

Att vara i position eller grupp 7 i Lantanide -serien, den har sju elektroner som upptar sina 4F -orbitaler; Och därför motsvarar det inte någon av avvikelserna som vi hittar i de elektroniska konfigurationerna för elementen i det periodiska tabellen.

Europioegenskaper

Fysiskt utseende

Silvervit metall, mjuk hårdhet som liknar bly, och som blir gyllene när den utsätts för luften, täcker ett skikt av oxid och karbonat.

Atomnummer

63

Molmassa

151.96 g/mol

Smältpunkt

826 ºC

Kokpunkt

1529 ºC

Densitet

Fast: 5.264 g/cm³

Vid smältpunkten: 5.13 g/cm³

Oxidationstillstånd

De viktigaste oxidationstillstånden för europium är +2 (EU²⁺) och +3 (EU³⁺), Att vara +1 (EU⁺) Det minst vanliga av de tre.

Kan tjäna dig: polär kovalent länk: egenskaper och exempel

Joniseringsenergier

-Första: 547.1 kJ/mol (EU⁺ gasformig)

-Andra: 1085 kJ/mol (EU²⁺ gasformig)

-Tredje: 2404 kJ/mol (EU³⁺ gasformig)

Elektronnegativitet

1.2 på Pauling -skalan.

Magnetisk ordning

Paramagnetisk

Reaktivitet

Reaktiviteten hos Europium är jämförbar med litiumens och därför är den den mest reaktiva metallen på sällsynta jordar. Reagera till exempel snabbt med vatten för att bilda motsvarande hydroxid, EU (OH)₃, Gul, som till skillnad från alkaliska hydroxider är olöslig i vatten:

2 EU + 6 H₂O → 2 EU (OH)₃ + 3 h₂

Också när det brinner i en lättare oxiderad till USA₂ANTINGEN₃ Och avfärdade en rödaktig låga, påminner om litium:

4 EU + 3 o₂ → 2 EU₂ANTINGEN₃

Europium kan bilda många föreningar med oxidationstillståndet +2, eftersom det har sina orbitaler F halvfull (4f⁷), som ger sin atom en ovanlig elektronisk stabilitet.

EU -katjonen²⁺ presenterar ett kemiskt beteende som liknar BA²⁺, Men till skillnad från det senare fungerar det som ett måttligt starkt reducerande agent och oxiderar USA³⁺.

Erhållande

Råmaterial

Europium är närvarande i sällsynta jordarmineraler som bastnasita och monaziten. Men eftersom det håller en viss likhet med alkaliska och alkaliska metaller med avseende på deras reaktivitet, är deras joner mycket spridda i jordens cortex bredvid kalciummineraler eller andra metaller, så det finns ingen mineral ensam om att den är rik på europium. Det är därför din erhållning är mycket dyr.

Processer

EU -jonerna³⁺ De är en del av många rost och sällsynta jordfosfater. Därför är det första steget att skilja dem från de andra närvarande metallerna. För att göra detta bearbetas mineraler, särskilt bastnasiten; De berörs, upplöses i starka syror eller baser, och fraktionerade regn utsätts genom att använda olika reagens. På samma sätt används jonbyteskromatografi för att separera USA³⁺.

När mineralet behandlas erhålls ett koncentrat av EU -joner³⁺, som kan minskas med metallisk zink eller ett amalgam av det, så att de reduceras till USA²⁺. Då USA²⁺ Coprecipita på karbonat eller bariumsulfat.

Kan tjäna dig: katalytisk hydrering

Denna fällning hålls och genomgår en separation för att erhålla EU -oxiden₂ANTINGEN₃, som reduceras med Lantano i en smältkruka i tantalio, för att äntligen destillera och kondensera Metallic Europium.

En annan metod för att få Europium är att utföra en elektrolys av en blandning av EUCL₃ och NaCl eller CaCl₂ smutsa. Således inträffar klorgas vid anoden, medan den metalliska europio bildas i katoden.

Användning/applikationer

Den rödaktiga luminescensen som ses i denna eurobiljett, under en UV -lampa, beror på en europiumförening. Källa: Repro av H. GROBE/CC av (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/3.0)

Europium i sin metallform saknar rutinanvändning. Men dess föreningar är en annan historia, särskilt dess EU -oxid₂ANTINGEN₃, vars fosforescens har gjorts av en oumbärlig del av skärmarna på enheter, bildskärmar och tv -apparater. Detta beror på att det är en röd fosfor som avger ett karakteristiskt rött ljus.

Den rödaktiga fosforescensen av Europio (III) används också för att förhindra att Euro -biljetterna förfalskar, upplyser med UV -ljus för att bekräfta dess legitimitet.

Å andra sidan, när de blandas med euro (ii) föreningar, som är blåaktiga matcher, erhålls ett vitt ljus, mycket återkommande i glaset fluorescerande lampor.

Europium tillsätts i små mängder för att strontium aluminera för att förbereda fosfor i olika färger, som sticker ut för att ha en långvarig fosforescens.

Referenser

1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (fjärde upplagan). MC Graw Hill.
2. Nationellt centrum för bioteknikinformation. (2020). Europium. PubChem Element Summary. Återhämtat sig från: pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov
3. Wikipedia. (2020). Europium. Hämtad från: i.Wikipedia.org
4. Redaktörerna för Enyclopaedia Britannica. (2020). Europium. Återhämtat sig från: Britannica.com
5. R. J. Make et al. (27 augusti 2012). Europium-IV: En oändligt. Återhämtat sig från: tidskrifter.Aps.org
6. David. Skovon. (26 november 2017). Vad används Europium för? - Vanliga och historiska användningar. Studie. Återhämtat sig från: studie.com
7. Doktor. Doug Stewart. (2020). Fakta om europiumelement. Återhämtat sig från: Chemicool.com