Holmio

Metallic Holm Ultrapure Probe. Quelle: Hi-Res-Bilder von chemischen Elementen [CC von 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/bis/3.0)]]

Was ist der Holmio?

Er Holmio Es ist ein metallisches Element, das zum Block gehört F der Periodenkabelle, insbesondere bis zur Zeit der Lantaniden. Es ist daher ein Mitglied der Seltenen Erden neben dem Erbio, Itrio, Disposio und Iterbio. All diese bilden eine Reihe von Mineralien (Xenotima oder Gadolinita), die durch konventionelle chemische Methoden schwer zu trennen sind.

Sein chemisches Symbol ist das HO, eine atomare Anzahl von 67 und weniger reichlich als seine Nachbarn Disposio (Disposio (₆₆Dy) und erbio (₆₈Ähm). Es wird dann gesagt, dass Oddo-Harkins-Herrschaft folgen. Holmius ist einer dieser seltenen Metalle, die fast niemand seine Existenz kennt oder vermutet; Auch bei Chemikalien wird es normalerweise nicht sehr häufig erwähnt.

In den Gebieten der Medizin ist Holmio für die Verwendung seines Lasers in Operationen zur Bekämpfung von Prostata -Pathologien bekannt. Es repräsentiert auch das vielversprechende Material für die Herstellung von Elektromagneten und Quantencomputern aufgrund seiner ungewöhnlichen magnetischen Eigenschaften.

Holmiumverbindungen, dreifach, HO³⁺, Sie präsentieren die Besonderheit, eine farblich abhängige von dem Licht abzubauen, mit dem sie bestraft sind. Wenn dies fluoreszierend ist, ändert sich die Farbe dieser Verbindungen von gelb nach rosa. Ebenso passiert es mit seinen Lösungen.

Geschichte

Die Entdeckung des Holmio wird zwei Schweizer Chemikalien, Marc DeFontaine und Jacques-Louis Soret, zugeschrieben, die 1878 spektroskopisch nachgewiesen wurden, während er in Genfer Mineralien von Seltenerden analysierte. Sie nannten ihn Element x.

Nur ein Jahr später, 1879, verwaltete der schwedische Chemiker pro Teodor Cleve₂ENTWEDER₃). Dieses durch andere Verunreinigungen kontaminierte Oxid zeigte eine braune Färbung, die er "Holmia" nannte, was einen Schlaganfall in Latein bedeutet.

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Außerdem erhielt Cleve ein weiteres grünes Material: 'Thulia', das zu Tuliooxid wird. Das Problem dieser Entdeckung ist, dass keiner der drei Chemikalien eine ausreichende Probe des Holmoxids erhalten kann.

Nicht. Dieses Oxid wurde anschließend chemische Reaktionen zur Herstellung von Holmiosalzen unterzogen, die 1911 vom schwedischen Chemiker Otto Holmberg reduziert wurden; Und so erschien die ersten metallischen Holm -Proben.

Derzeit die Ionen von Holmios, Hol³⁺, Sie werden durch Ionenaustauschchromatographie extrahiert, anstatt auf herkömmliche Reaktionen zurückzugreifen.

Holm -Eigenschaften

Holmio -Standort in der Periodenzüchtertabelle. Quelle: Vektorisierung: Sushant Savla 05:51, 9. Juni 2019 (UTC), CC BY-SA 4.0, über Wikimedia Commons

Aussehen

Silber, Weich, duktile und formbares Metall.

Ordnungszahl

67 (₆₇HO)

Molmasse

164,93 g/mol

Schmelzpunkt

1461 ºC

Siedepunkt

2600 ºC

Dichte

Bei Raumtemperatur: 8,79 g/cm³

Gerade wenn schmelzen oder schmelzen: 8,34 g/cm³

Fusionshitze

17 kJ/mol

Verdampfungswärme

251 kJ/mol

Molarenwärmekapazität

27.15 J/(mol · k)

Elektronegativität

1.23 auf der Paulingskala

Ionisationsenergien

Erstens: 581.0 kJ/mol (Ho⁺ gasförmig)

Zweitens: 1140 kJ/mol (Ho²⁺ gasförmig)

Dritter: 2204 kJ/mol (Ho³⁺ gasförmig)

Wärmeleitfähigkeit

16,2 w/(m · k)

Elektrischer widerstand

814 nω · m

Oxidationszahlen

Das HolM kann in seinen Verbindungen mit den folgenden Zahlen oder Oxidationszuständen dargestellt werden: 0, +1 (HO)⁺), +2 (Ho²⁺) und +3 (Ho³⁺). Von allen von ihnen ist +3 bei weitem das häufigste und stabilste und stabilste. Daher ist das HolM ein dreifaches Metall, das Verbindungen (ionisch oder teilweise ionisch) bildet, an denen es als Ho -Ion teilnimmt³⁺.

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Zum Beispiel wird in den folgenden Verbindungen das HolM mit +3 Oxidationszahl gefunden: HO₂ENTWEDER₃ (Ho₂³⁺ENTWEDER₃^2-), Ho (oh)₃, Hoi₃ (Ho³⁺Yo₃^-) und ho₂(SW₄)₃.

Das Ho³⁺ Und seine elektronischen Übergänge sind für die Verbindungen dieses Metalls verantwortlich. Wenn sie jedoch mit fluoreszierendem Licht strahlen, werden sie rosa. Gleiches gilt für ihre Lösungen.

Isotope

Holmio wird in der Natur als einzelnes stabiles Isotop dargestellt: ¹⁶⁵HO (100% Häufigkeit). Es gibt jedoch künstliche Radioisotope mit beträchtlichen Halbzeitzeiten. Zwischen ihnen haben wir:

-¹⁶³Ho (T_1/2 = 4570 Jahre)

-¹⁶⁴Ho (T_1/2 = 29 Minuten)

-¹⁶⁶Ho (T_1/2 = 26.763 Stunden)

-¹⁶⁷Ho (T_1/2 = 3,1 Stunden)

Magnetische Ordnung und Moment

Das Holm ist ein paramagnetisches Metall, kann aber bei einer Temperatur von 19 K ferromagnetisch werden, was sehr starke magnetische Eigenschaften aufweist. Es ist gekennzeichnet durch das magnetische Moment (10,6 μ_B) größer unter allen chemischen Elementen sowie eine ungewöhnliche magnetische Durchlässigkeit.

Reaktivität

Das Holm ist ein Metall, das unter normalen Bedingungen nicht zu schnell ist, so dass es braucht, um seine Helligkeit zu verlieren. Wenn er jedoch mit einem Leichter erhitzt wird, wird es gelblich, Produkt der Bildung einer Oxidschicht:

4 Ho + 3 o₂ → 2 Ho₂ENTWEDER₃

Reagiert mit verdünnten oder konzentrierten Säuren, um ihre jeweiligen Salze zu verursachen (Nitrate, Sulfate usw.). Und überraschenderweise reagiert es jedoch nicht mit Fluorhorsäure, da eine HoF -Schicht₃ schützt es vor seiner Verschlechterung.

Das Holmio reagiert auch mit allen Halogenen, um ihre jeweiligen Halogenuros zu produzieren (HoF₃, Hocl₃, Hobr₃ und hoi₃).

Chemische Struktur

Holmio Electronic Configuration. Quelle: Pumba (Originalarbeit von Greg Robson) Creative Commons Recognition-Share unter derselben Lizenz 2.0 England und Land Wales

Der Holmio kristallisiert in einer kompakten hexagonalen Struktur, HCP (für sein Akronym in Englisch: Close-Packed Hexagonal). Theoretisch bleiben HO -Atome dank der Metallbindung, die durch die Elektronen ihrer 4F -Orbitale gebildet wird, gemäß ihrer elektronischen Konfiguration zusammen

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[Xe] 4f^elf 6s²

Solche Wechselwirkungen sowie das Energiesystem seiner Elektronen definieren die physikalischen Eigenschaften des Holmio. Dieses Metall ist kein anderes Alotrope oder Polymorph bekannt, auch unter hohen Drücken.

Anwendungen

Kernreaktionen

Das Holmio -Atom ist ein guter Neutronenabsorption.

Spektroskopie

Holmiooxidlösungen werden verwendet, um Spektrophotometer zu kalibrieren. Es zeigt auch sehr charakteristische akute Banden, die mit dem Holmio -Atom assoziiert sind, und nicht mit seinen Verbindungen.

Farbton

Holmio -Atome sind in der Lage, Glas und künstlichen Edelsteinen des Kubikumfangs rötliche Farben zu verleihen.

Magnete

Bei extrem niedrigen Temperaturen (30 K oder weniger) weist der Holmius interessante magnetische Eigenschaften auf.

Solche magnetischen Materialien sind für die nukleare Magnetresonanz bestimmt. für die Entwicklung von Festplatten mit Erinnerungen, die in der Reihenfolge der Petabyte oder Terabyte schwingen; und möglicherweise Quantencomputer herzustellen.

Holmio Laser

Ein Ititrio-Aluminium-Granatkristall (YAG) kann mit Holmio-Atomen dotieren, um eine Strahlung zu emittieren, deren Wellenlänge 2 μm beträgt; Das heißt, wir haben einen Holm -Laser. Dank ihm kann Tumorgewebe genau geschnitten werden, ohne Blutungen zu verursachen, da die Energie die Wunden sofort entlastet hat.

Dieser Laser wurde derzeit in Prostata- und Zahnarztpraxen sowie zur Beseitigung von Krebszellen und Nierensteinen eingesetzt.