Holmio

Sampel Ultrapure Holm logam. Sumber: Hi-Res Imej Elemen Kimia [CC oleh 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/oleh/3.0)]

Apa itu Holmio?

Dia Holmio Ia adalah elemen logam yang dimiliki oleh blok F dari jadual berkala, khususnya hingga tempoh lantanida. Oleh itu, ia adalah ahli bumi nadir, bersebelahan dengan Erbio, iTrio, Disposio dan Iterbio. Semua ini membentuk satu siri mineral (XenoTima atau Gadolinita) yang sukar dipisahkan melalui kaedah kimia konvensional.

Simbol kimianya adalah Ho, mempunyai bilangan atom 67, dan kurang banyak daripada jirannya disposio (₆₆Dy) dan Erbio (₆₈Er). Kemudian dikatakan bahawa pemerintahan Oddo-Harkins mematuhi. Holmius adalah salah satu daripada logam yang jarang berlaku yang hampir tidak ada yang tahu atau mengesyaki kewujudannya; Malah di kalangan bahan kimia, biasanya tidak disebutkan dengan kerap.

Dalam bidang perubatan, Holmio terkenal dengan penggunaan lasernya dalam pembedahan untuk memerangi patologi prostat. Ia juga mewakili bahan yang menjanjikan untuk pembuatan elektromagnet dan komputer kuantum, kerana sifat magnetnya yang luar biasa.

Sebatian Holmium, Trivalen, Ho³⁺, Mereka membentangkan keanehan mempamerkan warna yang bergantung kepada cahaya yang mereka iradie. Sekiranya ini adalah pendarfluor, warna sebatian ini berubah dari kuning ke merah jambu. Begitu juga, ia berlaku dengan penyelesaiannya.

Sejarah

Penemuan Holmio disebabkan oleh dua bahan kimia Switzerland, Marc Defontaine dan Jacques-Louis Soret, yang pada tahun 1878 dikesan secara spektroskopi semasa menganalisis dalam mineral Geneva dari nadir bumi. Mereka memanggilnya elemen x.

Hanya setahun kemudian, pada tahun 1879, ahli kimia Sweden per Teodor Cleve berjaya₂Sama ada₃). Oksida ini, yang tercemar oleh kekotoran lain, menunjukkan pewarna coklat, yang dinamakannya 'Holmia', yang bermaksud strok dalam bahasa Latin.

Boleh melayani anda: reaksi exergonik: ciri dan contoh

Juga, Cleve memperoleh bahan hijau yang lain: 'Thulia', yang menjadi Tulio Oxide. Masalah penemuan ini adalah bahawa tiada satu pun dari tiga bahan kimia yang dapat memperoleh sampel yang cukup murni dari oksida Holm, kerana ia tercemar oleh atom dok, satu lagi logam lanthanide.

Tidak lain tetapi pada tahun 1886 bahawa kimia Perancis, Paul Lecoq dari Boisbaudran, mengasingkan Holm Oxide oleh pemendakan yang dikecilkan. Oxide ini kemudiannya menjalani tindak balas kimia untuk menghasilkan garam holmio, yang dikurangkan pada tahun 1911 oleh ahli kimia Sweden Otto Holmberg; Dan sebagainya, sampel Holm logam pertama muncul.

Walau bagaimanapun, pada masa ini ion Holmio, Hol³⁺, Mereka diekstrak oleh kromatografi pertukaran ion, bukannya menggunakan reaksi konvensional.

Holm Properties

Lokasi Holmio dalam jadual berkala. Sumber: Vektorisasi: Sushant Savla 05:51, 9 Jun 2019 (UTC), CC BY-SA 4.0, melalui Wikimedia Commons

Penampilan fizikal

Logam perak, lembut, mulur dan lembut.

Nombor atom

67 (₆₇Ho)

Jisim molar

164.93 g/mol

Takat lebur

1461 ºC

Takat didih

2600 ºC

Ketumpatan

Pada suhu bilik: 8.79 g/cm³

Hanya apabila cair atau cair: 8.34 g/cm³

Haba Fusion

17 kJ/mol

Haba pengewapan

251 kJ/mol

Kapasiti haba molar

27.15 J/(mol · k)

Elektronegativiti

1.23 pada skala Pauling

Tenaga pengionan

Pertama: 581.0 kJ/mol (ho⁺ gas)

Kedua: 1140 kJ/mol (ho²⁺ gas)

Ketiga: 2204 kJ/mol (ho³⁺ gas)

Kekonduksian terma

16.2 w/(m · k)

Resistiviti elektrik

814 nΩ · m

Nombor pengoksidaan

HOLM boleh dibentangkan dalam sebatiannya dengan nombor berikut atau pengoksidaan menyatakan: 0, +1 (ho⁺), +2 (ho²⁺) dan +3 (ho³⁺). Dari semuanya, +3 adalah yang paling biasa dan stabil. Oleh itu, Holm adalah logam trivalen, membentuk sebatian (ionik atau sebahagian ionik) di mana ia mengambil bahagian sebagai ion ho³⁺.

Boleh melayani anda: etil asetat

Sebagai contoh, dalam sebatian berikut, Holm dijumpai dengan nombor pengoksidaan +3: Ho₂Sama ada₃ (Ho₂³⁺Sama ada₃^2-), Ho (oh)₃, Hoi₃ (Ho³⁺Yo₃^-) dan ho₂(SW₄)₃.

Ho³⁺ Dan peralihan elektroniknya bertanggungjawab untuk sebatian logam ini kelihatan berwarna coklat. Walau bagaimanapun, apabila mereka memancarkan cahaya pendarfluor, mereka menjadi merah jambu. Perkara yang sama berlaku untuk penyelesaiannya.

Isotop

Holmio dibentangkan dalam alam semula jadi sebagai isotop stabil tunggal: ¹⁶⁵Ho (kelimpahan 100%). Walau bagaimanapun, terdapat radioisotop buatan dengan separuh masa yang cukup banyak. Di antara mereka yang kita ada:

-¹⁶³Ho (t_1/2 = 4570 tahun)

-¹⁶⁴Ho (t_1/2 = 29 minit)

-¹⁶⁶Ho (t_1/2 = 26,763 jam)

-¹⁶⁷Ho (t_1/2 = 3.1 jam)

Pesanan dan momen magnet

Holm adalah logam paramagnetik, tetapi ia boleh menjadi ferromagnetik pada suhu 19 k, mempamerkan sifat magnet yang sangat kuat. Ia dicirikan dengan mempunyai momen magnet (10.6 μ_B) lebih besar di antara semua elemen kimia, serta kebolehtelapan magnet yang luar biasa.

Reaktiviti

Holm adalah logam yang dalam keadaan normal tidak terlalu cepat, jadi diperlukan untuk kehilangan kecerahannya. Walau bagaimanapun, apabila dia dipanaskan dengan lebih ringan, ia menjadi kekuningan, produk pembentukan lapisan oksida:

4 ho + 3 o₂ → 2 Ho₂Sama ada₃

Bertindak balas dengan asid yang dicairkan atau pekat untuk menyebabkan garam masing -masing (nitrat, sulfat, dll.). Walau bagaimanapun dan menghairankan, ia tidak bertindak balas dengan asid fluorhoric, kerana lapisan HOF₃ melindunginya dari kemerosotannya.

Holmio juga bertindak balas dengan semua halogen untuk menghasilkan halogenuros masing -masing (HOF₃, Hocl₃, Hob₃ dan hoi₃).

Struktur kimia

Konfigurasi Elektronik Holmio. Sumber: Pumba (Kerja Asal oleh Greg Robson) Creative Commons Pengiktirafan-Share Di bawah Lesen yang Sama 2.0 England dan Negara Wales

Holmio mengkristal dalam struktur heksagon yang padat, HCP (untuk akronim dalam bahasa Inggeris: heksagon yang penuh sesak). Secara teorinya, atom Ho tetap bersatu padu dengan ikatan logam yang dibentuk oleh elektron orbital 4F mereka, menurut konfigurasi elektronik mereka:

Boleh melayani anda: pencairan: konsep, bagaimana ia dilakukan, contoh, latihan

[Xe] 4f^sebelas 6s²

Interaksi sedemikian, serta sistem tenaga elektronnya, menentukan sifat fizikal Holmio. Logam ini tidak diketahui apa -apa alotrope atau polimorf lain, bahkan tidak berada di bawah tekanan tinggi.

Aplikasi

Reaksi nuklear

Atom Holmio adalah penyerap neutron yang baik, jadi ia membantu mengawal perkembangan reaksi nuklear.

Spektroskopi

Penyelesaian Holmio Oxide digunakan untuk menentukur spektrofotometer, kerana spektrum penyerapan mereka hampir selalu kekal, tanpa mengira kekotoran yang terkandung. Ia juga menunjukkan jalur akut yang sangat ciri yang berkaitan dengan atom holmio, dan bukan pada sebatiannya.

Pewarna

Atom Holmio mampu menyediakan pewarnaan kemerahan ke kaca dan permata buatan circi lentur kubik.

Magnet

Pada suhu yang sangat rendah (30 K atau kurang), Holmius mempamerkan sifat magnet yang menarik, yang digunakan untuk mengeluarkan elektroma yang kuat, di mana ia membantu menumpukan medan magnet yang dihasilkan.

Bahan magnet sedemikian ditakdirkan untuk resonans magnetik nuklear; untuk pembangunan cakera keras, dengan kenangan yang berayun dalam urutan petabytes atau terabytes; dan mungkin mengeluarkan komputer kuantum.

Holmio Laser

Satu kristal garnet ititrio-aluminium (YAG) boleh doping dengan atom holmio untuk memancarkan radiasi yang panjang gelombangnya adalah 2 μm; Iaitu, kami mempunyai laser holm. Terima kasih kepadanya, tisu tumor dapat dipotong dengan tepat tanpa menyebabkan pendarahan, kerana tenaga yang dibekalkan dengan segera.

Laser ini telah digunakan secara berulang -ulang dalam pembedahan prostat dan pergigian, dan juga untuk menghapuskan sel -sel kanser dan batu ginjal.