Holmio

Metallic Holm Ultrapure Prov. Källa: Hi-reser Bilder av kemiska element [CC av 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/3.0)]

Vad är Holmio?

han Holmio Det är ett metalliskt element som tillhör blocket F av periodiska tabellen, särskilt till lantanides period. Det är därför en medlem av de sällsynta jordarna, bredvid Erbio, Itrio, Disposio och Iterbio. Alla dessa utgör en serie mineraler (Xenotima eller Gadolinita) som är svåra att separera genom konventionella kemiska metoder.

Dess kemiska symbol är HO, med ett atomantal på 67, och är mindre riklig än dess grannar disposio (₆₆Dy) och erbio (₆₈Er). Det sägs då att oddo-harkins styre följer. Holmius är en av de sällsynta metaller som nästan ingen känner eller misstänker dess existens; Även bland kemikalier nämns det vanligtvis inte så ofta.

Inom medicinska områden är Holmio känd för användningen av sin laser i operationer för att bekämpa prostatapatologier. Det representerar också det lovande materialet för tillverkning av elektromagneter och kvantdatorer på grund av dess ovanliga magnetiska egenskaper.

Holmium -föreningar, trivalent, ho³⁺, De presenterar det speciella med att visa upp en färg beroende på ljuset som de är irradie. Om detta är fluorescerande ändras färgen på dessa föreningar från gult till rosa. På samma sätt händer det med sina lösningar.

Historia

Upptäckten av Holmio tillskrivs två schweiziska kemikalier, Marc Defontaine och Jacques-Louis Soret, som 1878 upptäcktes spektroskopiskt under analys av Genève mineraler av sällsynta jordar. De kallade honom element x.

Bara ett år senare, 1879, lyckades den svenska kemisten per teodor Cleve₂ANTINGEN₃). Denna oxid, förorenad av andra föroreningar, visade en brun färg, som han kallade 'Holmia', vilket betyder stroke på latin.

Kan tjäna dig: Exergonic Reaktion: Egenskaper och exempel

Cleve erhöll också ett annat grönt material: 'Thulia', som blir Tulio Oxide. Problemet med denna upptäckt är att ingen av de tre kemikalierna kunde få ett tillräckligt prov som är rent av Holm -oxiden, eftersom det var förorenat av Docch Atoms, en annan lantanidmetall.

Det var inget annat än 1886 som den franska kemikalien, Paul Lecoq i Boisbaudran, isolerade Holm -oxiden genom fraktionerad nederbörd. Denna oxid genomgick därefter kemiska reaktioner för att producera Holmio -salter, som reducerades 1911 av den svenska kemisten Otto Holmberg; Och så dök de första metalliska Holm -proverna.

Men för närvarande Holmios joner, Hol³⁺, De extraheras genom jonbyteskromatografi istället för att ta till konventionella reaktioner.

Holm egenskaper

Holmio -plats i det periodiska tabellen. Källa: Vectorization: Sushant Savla 05:51, 9 juni 2019 (UTC), CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Fysiskt utseende

Silver, mjuk, duktil och formbar metall.

Atomnummer

67 (₆₇Ho)

Molmassa

164,93 g/mol

Smältpunkt

1461 ºC

Kokpunkt

2600 ºC

Densitet

Vid rumstemperatur: 8,79 g/cm³

Precis när smälter eller smälter: 8.34 g/cm³

Fusionsvärme

17 kJ/mol

Förångningsvärme

251 kJ/mol

Molvärmekapacitet

27.15 J/(mol · k)

Elektronnegativitet

1.23 på Pauling -skalan

Joniseringsenergier

Först: 581,0 kJ/mol (ho⁺ gasformig)

Andra: 1140 kJ/mol (ho²⁺ gasformig)

Tredje: 2204 kJ/mol (ho³⁺ gasformig)

Värmeledningsförmåga

16.2 W/(M · K)

Elektrisk resistans

814 nΩ · m

Oxidationsnummer

Holm kan presenteras i dess föreningar med följande nummer eller oxidationstillstånd: 0, +1 (ho⁺), +2 (ho²⁺) och +3 (ho³⁺). Av dem alla är +3 den överlägset vanligaste och stabila. Därför är Holm en trivalent metall, bildande föreningar (joniska eller delvis joniska) där den deltar som en hojon³⁺.

Kan tjäna dig: etylacetat

I följande föreningar finns till exempel Holm med +3 oxidationsnummer: HO₂ANTINGEN₃ (Ho₂³⁺ANTINGEN₃^2-), Ho (oh)₃, Hoi₃ (Ho³⁺Yo₃^-) och ho₂(SW₄)₃.

Ho³⁺ Och dess elektroniska övergångar är ansvariga för föreningarna i denna metall ser brungul. Men när de strålar med fluorescerande ljus blir de rosa. Detsamma gäller för deras lösningar.

Isotoper

Holmio presenteras i naturen som en enda stabil isotop: ¹⁶⁵Ho (100% överflöd). Det finns emellertid konstgjorda radioisotoper med betydande halvlivstider. Mellan dem har vi:

-¹⁶³Ho (t_1/2 = 4570 år)

-¹⁶⁴Ho (t_1/2 = 29 minuter)

-¹⁶⁶Ho (t_1/2 = 26 763 timmar)

-¹⁶⁷Ho (t_1/2 = 3,1 timmar)

Magnetisk ordning och ögonblick

Holm är en paramagnetisk metall, men den kan bli ferromagnetisk vid en temperatur av 19 K, som uppvisar mycket starka magnetiska egenskaper. Det kännetecknas av att ha det magnetiska ögonblicket (10,6 μ_B) större bland alla kemiska element, liksom en ovanlig magnetisk permeabilitet.

Reaktivitet

Holm är en metall som under normala förhållanden inte oxy för snabbt, så det tar att förlora sin ljusstyrka. Men när han värms upp med en tändare blir den gulaktig, produkt från bildandet av ett oxidskikt:

4 HO + 3 O₂ → 2 ho₂ANTINGEN₃

Reagerar med utspädda eller koncentrerade syror för att orsaka deras respektive salter (nitrater, sulfater, etc.). Men och överraskande reagerar det inte med fluorhorinsyra, eftersom ett HOF -skikt₃ skyddar det från dess nedbrytning.

Holmio reagerar också med alla halogener för att producera sina respektive halogenuros (HOF₃, Hocl₃, Hobba₃ och hoi₃).

Kemisk struktur

Holmio elektronisk konfiguration. Källa: Pumba (originalverk av Greg Robson) Creative Commons Erkännande-delning under samma licens 2.0 England och Wales land

Holmio kristalliserar i en kompakt hexagonal struktur, HCP (för dess förkortning på engelska: nära packad hexagonal). I teorin förblir ho -atomer sammanhängande tack vare metallbindningen som bildas av elektronerna i deras 4F -orbitaler, enligt deras elektroniska konfiguration:

Kan tjäna dig: utspädning: koncept, hur det görs, exempel, övningar

[Xe] 4f^elva 6s²

Sådana interaktioner, liksom energisystemet för dess elektroner, definierar Holmios fysiska egenskaper. Denna metall är inte känd någon annan Alotrope eller Polymorph, inte ens under högt tryck.

Ansökningar

Kärnkraftsreaktioner

Holmio Atom är ett bra neutronabsorberande, så det hjälper till att kontrollera utvecklingen av kärnkraftsreaktioner.

Spektroskopi

Holmio -oxidlösningar används för att kalibrera spektrofotometrar, eftersom deras absorptionsspektrum nästan alltid kvarstår, oavsett de föroreningar den innehåller. Det visar också mycket karakteristiska akuta band associerade med Holmio Atom, och inte till dess föreningar.

Färgämne

Holmio -atomer kan tillhandahålla rödaktiga färg till glas och konstgjorda ädelstenar av kubisk omkrets.

Magneter

Vid extremt låga temperaturer (30 K eller mindre) uppvisar Holmius intressanta magnetiska egenskaper, som används för att tillverka kraftfulla elektromer, där det hjälper till att koncentrera det resulterande magnetfältet.

Sådana magnetiska material är avsedda för kärnmagnetisk resonans; för utveckling av hårddiskar, med minnen som svänger i ordning av petabyte eller terabyte; och att möjligen tillverka kvantdatorer.

Holmio laser

En ititrio-aluminium granatkristall (YAG) kan doping med Holmio-atomer för att avge en strålning vars våglängd är 2 μm; Det vill säga vi har en holm -laser. Tack vare honom kan tumörvävnad skäras exakt utan att orsaka blödning, eftersom energin levererade cauler som såren omedelbart.

Denna laser har använts återkommande i prostata- och tandvårdsoperationer, liksom för att eliminera cancerceller och njursten.