- Istorija
- Holmio savybės
- Fizinė išvaizda
- Atominis skaičius
- Molinė masė
- Lydymosi temperatūra
- Virimo taškas
- Tankis
- Lydymosi šiluma
- Garinimo šiluma
- Molinės šilumos talpa
- Elektronegatyvumas
- Jonizacijos energijos
- Šilumos laidumas
- Elektrinė varža
- Oksidacijos skaičiai
- Izotopai
- Magnetinė tvarka ir momentas
- Reaktyvumas
- Cheminė struktūra
- Programos
- Branduolinės reakcijos
- Spektroskopija
- Dažiklis
- Magnetai
- Holmio lazeris
- Nuorodos
Holmis yra metalinis elementas, priklausantis f bloko periodinės lentelės, konkrečiai, lantanowców laikotarpį. Todėl jis yra retųjų žemių narys kartu su erbiu, itriu, disprosiumu ir iterbiu. Visa tai sudaro daugybę mineralų (ksenotime ar gadolinito), kuriuos sunku atskirti įprastais cheminiais metodais.
Cheminis jo simbolis yra Ho, kurio atominis skaičius yra 67, ir yra mažiau gausus nei kaimynai disprosas ( 66 Dy) ir erbis ( 68 Er). Tada sakoma, kad ji laikosi Oddo-Harkinso taisyklės. Holmis yra vienas iš tų retųjų metalų, apie kurio egzistavimą beveik niekas nežino ir neįtaria; net tarp chemikų, tai retai minima labai dažnai.
Itin grynas metalinio holmio pavyzdys. Šaltinis: Hi-Res vaizdai iš cheminių elementų
Medicinos srityse žinomas holmis, kurio lazeris naudojamas chirurgijoje kovojant su prostatos ligomis. Dėl neįprastų magnetinių savybių ji taip pat yra perspektyvi medžiaga elektromagnetų ir kvantinių kompiuterių gamyboje.
Trivalentiniai holmio junginiai Ho 3+ pasižymi ypatybe , kad spalva priklauso nuo šviesos, su kuria jie yra švitinami. Jei jis yra fluorescencinis, šių junginių spalva keičiasi nuo geltonos iki rausvos. Lygiai taip pat atsitinka su jos sprendimais.
Istorija
Holmio atradimas priskiriamas dviem Šveicarijos chemikams Marcui Delafontaine ir Jacquesui-Louisui Soretui, kurie 1878 m. Jį aptiko spektroskopiškai analizuodami retųjų žemių mineralus Ženevoje. Jie tai pavadino X elementu.
Tik po metų, 1879 m., Švedų chemikui Perui Teodorui Cleve'ui pavyko atskirti holmio oksidą, pradedant nuo erbijos, erbio oksido (Er 2 O 3 ). Šis oksidas, užterštas kitomis priemaišomis, turėjo rudą spalvą, kurią jis pavadino „holmia“, lotyniškai reiškiančią Stokholmą.
Taip pat Cleve'as išgavo kitą žalią medžiagą: 'thulia', kuri yra tulio oksidas. Šio atradimo problema yra ta, kad nė vienam iš trijų chemikų nepavyko gauti pakankamai gryno holmio oksido mėginio, nes jis buvo užterštas dysprosiumo, kito metalo lantanido, atomais.
Tik 1886 m. Darbštus prancūzų chemikas Paulius Lecoqas de Boisbaudranas išskyrė holmio oksidą, naudodamas trupmeninius kritulius. Vėliau šis oksidas buvo chemiškai reaguotas, kad gautų holmio druskas, kurias 1911 m. Sumažino švedų chemikas Otto Holmbergas; taigi atsirado pirmieji metalinio holmio pavyzdžiai.
Tačiau šiuo metu holmio jonai Ho 3+ išgaunami naudojant jonų mainų chromatografiją, užuot vykdžius įprastas reakcijas.
Holmio savybės
Fizinė išvaizda
Sidabrinis, minkštas, kalusis ir kalusis metalas.
Atominis skaičius
67 ( 67 Ho)
Molinė masė
164,93 g / mol
Lydymosi temperatūra
1461 ºC
Virimo taškas
2600 ºC
Tankis
Kambario temperatūroje: 8,79 g / cm 3
Tiesiog kai jis ištirpsta arba ištirpsta: 8,34 g / cm 3
Lydymosi šiluma
17 kJ / mol
Garinimo šiluma
251 kJ / mol
Molinės šilumos talpa
27.15 J / (mol K)
Elektronegatyvumas
1,23 pagal Paulingo skalę
Jonizacijos energijos
Pirma: 581,0 kJ / mol (Ho + dujinis)
Antra: 1140 kJ / mol (Ho 2+ dujinis)
Trečia: 2204 kJ / mol (Ho 3+ dujinis)
Šilumos laidumas
16,2 W / (m K)
Elektrinė varža
814 nΩ m
Oksidacijos skaičiai
Savo junginiuose holmio gali būti tokiu skaičiumi arba oksidacijos būsenomis: 0, +1 (Ho + ), +2 (Ho 2+ ) ir +3 (Ho 3+ ). Iš visų +3 yra labiausiai paplitęs ir stabilus. Todėl holmis yra trivalentis metalas, formuojantis junginius (joninius arba iš dalies joninius), kuriuose jis dalyvauja kaip Ho 3+ jonas .
Pavyzdžiui, šiuose junginiuose holmio oksidacijos skaičius yra +3: Ho 2 O 3 (Ho 2 3+ O 3 2 ), Ho (OH) 3 , Ho 1 3 (Ho 3+ I 3 - ) ir Ho 2 (SO 4 ) 3 .
Ho 3+ ir jo elektroniniai perėjimai lemia, kad šio metalo junginiai būtų rudos-geltonos spalvos. Tačiau kai švitinami fluorescencine šviesa, jie tampa rausvi. Tas pats pasakytina apie jų sprendimus.
Izotopai
Holmis gamtoje randamas kaip vienas stabilus izotopas: 165 Ho (100% gausa). Tačiau yra žmogaus sukurtų radioizotopų, kurių pusinės eliminacijos laikas yra ilgas. Tarp jų mes:
- 163 Ho (t 1/2 = 4570 metai)
- 164 Ho (t 1/2 = 29 minutės)
- 166 Ho (t 1/2 = 26 763 valandos)
- 167 Ho (t 1/2 = 3,1 valandos)
Magnetinė tvarka ir momentas
Holmis yra paramagnetinis metalas, tačiau 19 K temperatūroje jis gali tapti feromagnetiniu, pasižymėdamas labai stipriomis magnetinėmis savybėmis. Jam taip pat būdingas didžiausias magnetinis momentas (10,6 μ B ) tarp visų cheminių elementų, taip pat neįprastas magnetinis pralaidumas.
Reaktyvumas
Holmis yra metalas, kuris normaliomis sąlygomis nerūdija per greitai, todėl reikia laiko, kad prarastumėte blizgesį. Tačiau kaitinant žiebtuvėliu jis pasidaro gelsvas, nes susidaro oksido sluoksnis:
4 Ho + 3 O 2 → 2 Ho 2 O 3
Reaguoja su praskiestomis arba koncentruotomis rūgštimis ir gauna atitinkamas jų druskas (nitratus, sulfatus ir kt.). Tačiau stebėtina, kad jis nereaguoja su vandenilio fluoro rūgštimi, nes HoF 3 sluoksnis apsaugo ją nuo skilimo.
Holmis taip pat reaguoja su visais halogenais, sudarydamas jų atitinkamus halogenidus (HoF 3 , HoCl 3 , HoBr 3 ir HoI 3 ).
Cheminė struktūra
Holmis kristalizuojasi į kompaktišką šešiakampę struktūrą, hcp (šešiakampis sandariai supakuotas). Teoriškai Ho atomai išlieka darnūs dėl metalinės jungties, kurią sudaro jų 4f orbitų elektronai, pagal jų elektroninę konfigūraciją:
4f 11 6s 2
Tokia sąveika, taip pat jo elektronų energinis išsidėstymas, apibūdina holio fizikines savybes. Jokio kito alotropo ar polimorfo šiam metalui nėra žinoma, net ir esant aukštam slėgiui.
Programos
Branduolinės reakcijos
Holmio atomas yra geras neutronų absorberis, todėl jis padeda kontroliuoti branduolinių reakcijų vystymąsi.
Spektroskopija
Holmio oksido tirpalai naudojami spektrofotometrams kalibruoti, nes jų absorbcijos spektras beveik visada išlieka pastovus, nepriklausomai nuo jame esančių priemaišų. Tai taip pat rodo labai būdingas aštrias juostas, susijusias su holmio atomu, o ne su jo junginiais.
Dažiklis
Holmio atomai gali suteikti rausvą spalvą stiklui ir dirbtiniams kubiniams cirkonio oksidams.
Magnetai
Itin žemoje temperatūroje (30 K ar mažiau) holmis pasižymi įdomiomis magnetinėmis savybėmis, kurios naudojamos galingiems elektromagnetams gaminti, kur padeda sukoncentruoti susidarantį magnetinį lauką.
Tokios magnetinės medžiagos yra skirtos branduoliniam magnetiniam rezonansui; kietiesiems diskams kurti su atmintimis, kurios svyruoja petabaitų ar terabaitų tvarka; ir galbūt kvantinių kompiuterių gamybai.
Holmio lazeris
Itrio-aliuminio granato (YAG) kristalai gali būti sudaryti su holio atomais, kad skleistų 2 µm bangos ilgio spinduliuotę; y., mes turime holmio lazerį. Jo dėka naviko audinys gali būti tiksliai supjaustytas, nesukeliant kraujavimo, nes tiekiama energija nedelsiant sutvirtina žaizdas.
Šis lazeris buvo pakartotinai naudojamas atliekant prostatos ir dantų operacijas, taip pat norint pašalinti vėžio ląsteles ir inkstų akmenis.
Nuorodos
- Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
- Vikipedija. (2019 m.). Holmis. Atkurta iš: en.wikipedia.org
- Karališkoji chemijos draugija. (2020). Periodinė lentelė: Holmis. Atkurta iš: rsc.org
- Dr Doug Stewart. (2020). Faktai apie holmio elementą / chemija. Atkurta iš: chemicool.com
- Steve'as Gagnonas. (sf). Elemento holmis. Atkurta iš: education.jlab.org
- Enciklopedijos „Britannica“ redaktoriai. (2019 m. Balandžio 03 d.). Holmis. „Encyclopædia Britannica“. Atkurta iš: britannica.com
- Judy Lynn Mohn Rosebrook. (2020). Holmis. Atkurta iš: utoledo.edu