Holmio

Metallinen Holmin ultrapiikkien näyte. Lähde: Hi-Res-kuvat kemiallisista elementeistä [CC 3: lla.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/3.0)]

Mikä on holmio?

Hän Holmio Se on metallielementti, joka kuuluu lohkoon F jaksollisesta taulukosta, erityisesti Lantanides -ajanjaksolle. Siksi se on harvinaisten maametallien jäsen, Erbion, Itrio, Disposio ja Iterbion vieressä. Kaikki nämä muodostavat sarjan mineraaleja (Xenotima tai Gadolinita), joita on vaikea erottaa tavanomaisilla kemiallisilla menetelmillä.

Sen kemiallinen symboli on HO, jonka atomismäärä on 67, ja se on vähemmän runsas kuin naapureidensa disposio (₆₆Dy) ja Erbio (₆₈Er). Sitten sanotaan, että Oddo-harkins-sääntö tottelee. Holmius on yksi niistä harvinaisista metalleista, joita melkein kukaan ei tiedä tai epäilee sen olemassaoloa; Jopa kemikaalien keskuudessa sitä ei yleensä mainita kovin usein.

Lääketieteen aloilla Holmio tunnetaan laserin käytöstä leikkauksissa eturauhasen patologioiden torjumiseksi. Se edustaa myös lupaavaa materiaalia sähkömagneettien ja kvanttitietokoneiden valmistukseen epätavallisten magneettisten ominaisuuksiensa vuoksi.

Holmiumyhdisteet, kolmiulotteinen, Ho³⁺, Ne esittävät ominaispiirteet, jotka osoittavat väriä, joka riippuu valosta, jolla he ovat säteily. Jos tämä on fluoresoivaa, näiden yhdisteiden väri muuttuu keltaisesta vaaleanpunaiseksi. Samoin se tapahtuu ratkaisuillaan.

Historia

Holmion löytäminen johtuu kahdesta sveitsiläisestä kemikaalista, Marc Defontaine ja Jacques-Louis Soret, jotka havaittiin vuonna 1878 spektroskooppisesti analysoidessaan harvinaisten maametallien Geneven mineraaleissa. He kutsuivat häntä elementtiin x.

Vain vuotta myöhemmin, vuonna 1879, ruotsalainen kemisti Teodor Cleveä kohti hallitsi₂JOMPIKUMPI₃-A. Tämä muiden epäpuhtauksien saastunut oksidi osoitti ruskeaa väriä, jonka hän nimitti 'Holmia', mikä tarkoittaa aivohalvausta latinaksi.

Voi palvella sinua: Exergoninen reaktio: Ominaisuudet ja esimerkit

Myös Cleve sai toisen vihreän materiaalin: 'Thulia', josta tulee tuliooksidi. Tämän löytön ongelmana on, että yksikään kolmesta kemikaalista ei voinut saada riittävää näytettä puhtaana Holm -oksidista, koska se saastutti Docch -atomit, toinen lantanidimetalli.

Ranskalainen kemikaali, Boisbaudranin Paul LeCoq eristi Holm -oksidin fraktioneilla saostumilla ei ollut muuta kuin vuonna 1886. Myöhemmin tämä oksidi tehtiin kemialliset reaktiot holmio -suolojen tuottamiseksi, joita ruotsalainen kemisti Otto Holmberg vähensi vuonna 1911; Ja niin, ensimmäiset metalliset Holm -näytteet ilmestyivät.

Kuitenkin tällä hetkellä Holmion ionit, Hol³⁺, Ne uutetaan ioninvaihtokromatografialla sen sijaan, että turvautuisivat tavanomaisiin reaktioihin.

Holm -ominaisuudet

Holmion sijainti jaksollisessa taulukossa. Lähde: Vektorisointi: Sushant Savla 05:51, 9. kesäkuuta 2019 (UTC), CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Fyysinen ulkonäkö

Hopea, pehmeä, muodollinen ja muokattava metalli.

Atominumero

67 (₆₇Ho)

Moolimassa

164,93 g/mol

Sulamispiste

1461 ºC

Kiehumispiste

2600 ºC

Tiheys

Huoneenlämpötilassa: 8,79 g/cm³

Juuri kun sulaa tai sulaa: 8,34 g/cm³

Sulamislämpö

17 kJ/mol

Höyrystyslämpö

251 kJ/mol

Molaarinen lämpökapasiteetti

27,15 J/(mol · k)

Elektronegatiivisuus

1.23 Pauling -asteikolla

Ionisaatioenergiat

Ensimmäinen: 581,0 kJ/mol (Ho⁺ kaasumainen)

Toinen: 1140 kJ/mol (Ho²⁺ kaasumainen)

Kolmas: 2204 kJ/mol (Ho³⁺ kaasumainen)

Lämmönjohtokyky

16.2 w/(m · k)

Sähkövastus

814 nω · m

Hapetusluvut

Holm voidaan esitellä sen yhdisteissä seuraavilla numeroilla tai hapetustiloilla: 0, +1 (Ho⁺), +2 (Ho²⁺) ja +3 (Ho³⁺-A. Kaikista heistä +3 on ylivoimaisesti yleisin ja vakain. Siksi Holm on kolmiulotteinen metalli, joka muodostaa yhdisteitä (ionisia tai osittain ionisia), missä se osallistuu ho -ionina³⁺.

Voi palvella sinua: etyyliasetaatti

Esimerkiksi seuraavissa yhdisteissä Holm löytyy +3 hapettumisnumerolla: Ho₂JOMPIKUMPI₃ (Ho₂³⁺JOMPIKUMPI₃^2-), Ho (OH)₃, Hoi₃ (Ho³⁺Yllyttää₃^-) ja ho₂(SW₄-A₃.

Ho³⁺ Ja sen elektroniset muutokset ovat vastuussa tämän metallin yhdisteistä. Kuitenkin, kun ne säteilevät fluoresoivalla valolla, ne muuttuvat vaaleanpunaiseksi. Sama koskee heidän ratkaisujaan.

Isotoopit

Holmio esitetään luonteeltaan yhtenä vakaan isotooppina: ¹⁶⁵Ho (100% runsaus). On kuitenkin olemassa keinotekoisia radioisotooppeja, joilla on huomattavia puoli -elämää. Niiden välillä meillä on:

-¹⁶³Ho (t_1/2 = 4570 vuotta)

-¹⁶⁴Ho (t_1/2 = 29 minuuttia)

-¹⁶⁶Ho (t_1/2 = 26 763 tuntia)

-¹⁶⁷Ho (t_1/2 = 3,1 tuntia)

Magneettinen järjestys ja hetki

Holm on paramagneettinen metalli, mutta siitä voi tulla ferromagneettinen 19 K: n lämpötilassa, ja siinä on erittäin vahvat magneettiset ominaisuudet. Sille on ominaista magneettinen hetki (10,6 μ_{B -}) suurempi kaikista kemiallisista elementeistä, samoin kuin epätavallinen magneettinen läpäisevyys.

Reaktiivisuus

Holm on metalli, joka normaaleissa olosuhteissa ei oksaa liian nopeasti, joten sen kirkkauden menettäminen vie niin. Kuitenkin, kun häntä lämmitetään kevyemmällä, siitä tulee kellertävä, oksidikerroksen muodostumisen tuote:

4 ho + 3 o₂ → 2 Ho₂JOMPIKUMPI₃

Reagoi laimennettujen tai konsentroituneiden happojen kanssa aiheuttamaan niiden suoloja (nitraatit, sulfaatit jne.-A. Ja yllättäen, se ei reagoi fluoriahapon kanssa, koska Hof -kerros₃ suojaa sitä sen huonontumiselta.

Holmio reagoi myös kaikkien halogeenien kanssa tuottamaan vastaavia halogeenuroja (Hof₃, Hocl₃, Hobr₃ ja Hoi₃-A.

Kemiallinen rakenne

Holmio -elektroninen kokoonpano. Lähde: Pumba (Greg Robsonin alkuperäinen teos) Creative Commons -tukitusosuus samalla lisenssillä 2.0 Englanti ja Walesin maa

Holmio kiteytyy pienikokoisessa kuusikulmaisessa rakenteessa, HCP (sen lyhenne englanniksi: läheinen pakattu kuusikulmainen). Teoriassa Ho -atomit pysyvät yhtenäisinä niiden 4f -kiertoradan elektronien muodostaman metallisidoksen ansiosta niiden elektronisen kokoonpanon mukaan:

Voi palvella sinua: laimennus: käsite, miten se tehdään, esimerkkejä, harjoituksia

[Xe] 4f^yksitoista 6s²

Tällaiset vuorovaikutukset ja sen elektronien energiajärjestelmä määrittelevät Holmion fysikaaliset ominaisuudet. Tätä metallia ei tunneta mitään muuta alotrooppia tai polymorfia, edes korkeissa paineissa.

Sovellukset

Ydinreaktiot

Holmio -atomi on hyvä neutronien absorboiva, joten se auttaa hallitsemaan ydinreaktioiden kehitystä.

Spektroskopia

Holmio -oksidiliuoksia käytetään kalibroimaan spektrofotometriä, koska niiden absorptiospektri on melkein aina jäljellä, riippumatta sen sisältämistä epäpuhtauksista. Se osoittaa myös erittäin tyypillisiä akuutteja nauhoja, jotka liittyvät Holmio -atomiin, ei sen yhdisteisiin.

Värjäys

Holmio -atomit kykenevät tarjoamaan punertavia väriä lasille ja keinotekoisille helmille kuutiometriä.

Magneetit

Äärimmäisen alhaisissa lämpötiloissa (30 K tai vähemmän) Holmiusilla on mielenkiintoisia magneettisia ominaisuuksia, joita käytetään tehokkaiden elektroomien valmistukseen, missä se auttaa keskittymään tuloksena olevaan magneettikenttään.

Tällaiset magneettiset materiaalit on tarkoitettu ydinmagneettiresonanssille; kiintolevyjen kehittämiseen muistojen kanssa, jotka värähtelevät petabyyttien tai teratavujen järjestyksessä; ja mahdollisesti kvanttitietokoneiden valmistamiseksi.

Holmio -laser

Itititrio-alumiinia granaattikide (YAG) voi seosta holmio-atomien kanssa säteilyn säteilyn säteilyn säteilyn säteilyn säteilemiseksi; Eli meillä on holm -laser. Hänen ansiosta kasvainkudos voidaan leikata tarkasti aiheuttamatta verenvuotoa, koska energia toimitti haavat välittömästi.

Tätä laseria on käytetty toistuvasti eturauhasen ja hammasleikkauksiin, samoin kuin syöpäsolujen ja munuaiskivien poistamiseen.