Holmio

Sampel Ultrapure Holm Logam. Sumber: Gambar Hi-Res Elemen ofchemical [CC oleh 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0)]

Apa holmio?

Dia Holmio Itu adalah elemen logam milik blok F dari tabel periodik, khususnya untuk periode lantanida. Oleh karena itu adalah anggota tanah jarang, di sebelah erbio, itrio, disposio dan iterbio. Semua ini membentuk serangkaian mineral (XenotiMa atau Gadolinita) yang sulit dipisahkan melalui metode kimia konvensional.

Simbol kimianya adalah HO, memiliki jumlah atom 67, dan kurang berlimpah dari disposio tetangganya (₆₆Dy) dan erbio (₆₈Er). Kemudian dikatakan bahwa aturan oddo-harkin mematuhi. Holmius adalah salah satu logam langka yang hampir tidak ada yang tahu atau mencurigai keberadaannya; Bahkan di antara bahan kimia, biasanya tidak sering disebutkan.

Di bidang kedokteran, Holmio dikenal karena penggunaan lasernya dalam operasi untuk memerangi patologi prostat. Ini juga mewakili bahan yang menjanjikan untuk pembuatan elektromagnet dan komputer kuantum, karena sifat magnetiknya yang tidak biasa.

Senyawa holmium, trivalen, ho³⁺, Mereka menyajikan kekhasan menunjukkan warna yang bergantung pada cahaya yang mereka nyalakan. Jika ini fluoresen, warna senyawa ini berubah dari kuning menjadi merah muda. Demikian pula, itu terjadi dengan solusinya.

Sejarah

Penemuan Holmio disebabkan oleh dua bahan kimia Swiss, Marc DeFontaine dan Jacques-Louis Soret, yang pada tahun 1878 terdeteksi secara spektroskopi saat menganalisis dalam mineral Jenewa dari tanah jangka. Mereka memanggilnya elemen x.

Hanya setahun kemudian, pada tahun 1879, ahli kimia Swedia per Teodor Cleve berhasil₂SALAH SATU₃). Oksida ini, yang terkontaminasi oleh kotoran lain, menunjukkan warna coklat, yang ia beri nama 'Holmia', yang berarti stroke dalam bahasa Latin.

Dapat melayani Anda: reaksi eksergonik: karakteristik dan contoh

Juga, Cleve memperoleh bahan hijau lain: 'Thulia', yang menjadi Tulio oksida. Masalah penemuan ini adalah bahwa tidak satu pun dari tiga bahan kimia yang dapat memperoleh sampel yang cukup murni dari holm oksida, karena terkontaminasi oleh atom Docch, logam lanthanide lain.

Itu bukan apa -apa selain pada tahun 1886 bahwa bahan kimia Prancis, Paul Lecoq dari Boisbaudran, mengisolasi holm oksida dengan presipitasi yang difraksinasi. Oksida ini kemudian menjalani reaksi kimia untuk menghasilkan garam holmio, yang dikurangi pada tahun 1911 oleh ahli kimia Swedia Otto Holmberg; Maka, sampel Holm logam pertama muncul.

Namun, saat ini ion Holmio³⁺, Mereka diekstraksi dengan kromatografi pertukaran ion, bukannya menggunakan reaksi konvensional.

Properti Holm

Lokasi Holmio di tabel periodik. Sumber: Vektorisasi: Sushant Savla 05:51, 9 Juni 2019 (UTC), CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Penampilan fisik

Logam perak, lembut, ulet dan lunak.

Nomor atom

67 (₆₇Ho)

Masa molar

164.93 g/mol

Titik lebur

1461 ºC

Titik didih

2600 ºC

Kepadatan

Pada suhu kamar: 8,79 g/cm³

Tepat saat meleleh atau meleleh: 8,34 g/cm³

Panas fusi

17 kJ/mol

Panas penguapan

251 kJ/mol

Kapasitas panas molar

27.15 J/(mol · k)

Elektronegativitas

1.23 pada skala Pauling

Energi ionisasi

Pertama: 581.0 kJ/mol (ho⁺ gas)

Kedua: 1140 kJ/mol (ho²⁺ gas)

Ketiga: 2204 kJ/mol (ho³⁺ gas)

Konduktivitas termal

16.2 w/(m · k)

Resistivitas listrik

814 nΩ · m

Angka oksidasi

Holm dapat disajikan dalam senyawanya dengan angka atau keadaan oksidasi berikut: 0, +1 (ho⁺), +2 (ho²⁺) dan +3 (ho³⁺). Dari semuanya, +3 sejauh ini adalah yang paling umum dan stabil. Oleh karena itu, holm adalah logam trivalen, membentuk senyawa (ionik atau sebagian ionik) di mana ia berpartisipasi sebagai ion ho³⁺.

Dapat melayani Anda: etil asetat

Misalnya, dalam senyawa berikut Holm ditemukan dengan nomor oksidasi +3: HO₂SALAH SATU₃ (Ho₂³⁺SALAH SATU₃^2-), Ho (oh)₃, Hoi₃ (Ho³⁺yo₃^-) dan ho₂(SW₄)₃.

Ho³⁺ Dan transisi elektroniknya bertanggung jawab atas senyawa logam ini terlihat kuning-kuning. Namun, ketika mereka memancar dengan cahaya neon, mereka berubah menjadi merah muda. Hal yang sama berlaku untuk solusi mereka.

Isotop

Holmio disajikan di alam sebagai isotop stabil tunggal: ¹⁶⁵HO (kelimpahan 100%). Namun, ada radioisotop buatan dengan waktu setengah kehidupan yang cukup. Di antara mereka yang kita miliki:

-¹⁶³Ho (T_1/2 = 4570 tahun)

-¹⁶⁴Ho (T_1/2 = 29 menit)

-¹⁶⁶Ho (T_1/2 = 26.763 jam)

-¹⁶⁷Ho (T_1/2 = 3.1 jam)

Urutan dan momen magnetik

Holm adalah logam paramagnetik, tetapi dapat menjadi feromagnetik pada suhu 19 K, menunjukkan sifat magnetik yang sangat kuat. Ini ditandai dengan memiliki momen magnetik (10,6 μ_B) lebih besar di antara semua elemen kimia, serta permeabilitas magnetik yang tidak biasa.

Reaktivitas

Holm adalah logam yang dalam kondisi normal tidak terlalu cepat, jadi dibutuhkan untuk kehilangan kecerahannya. Namun, ketika ia dipanaskan dengan lebih ringan itu menjadi kekuningan, produk dari pembentukan lapisan oksida:

4 ho + 3 o₂ → 2 ho₂SALAH SATU₃

Bereaksi dengan asam encer atau pekat untuk menyebabkan garam masing -masing (nitrat, sulfat, dll.). Namun dan secara mengejutkan, itu tidak bereaksi dengan asam fluorhoric, karena lapisan HOF₃ melindunginya dari degradasinya.

Holmio juga bereaksi dengan semua halogen untuk menghasilkan halogenuros masing -masing (HOF₃, Hocl₃, Hobr₃ dan hoi₃).

Struktur kimia

Konfigurasi Elektronik Holmio. Sumber: Pumba (karya asli oleh Greg Robson) Creative Commons Recognition-Share di bawah lisensi yang sama 2.0 Inggris dan Negara Wales

The Holmio mengkristal dalam struktur heksagonal yang ringkas, HCP (untuk akronimnya dalam bahasa Inggris: heksagonal yang penuh sesak). Secara teori, atom HO tetap kohesif berkat ikatan logam yang dibentuk oleh elektron orbital 4F mereka, sesuai dengan konfigurasi elektronik mereka:

Dapat melayani Anda: pengenceran: konsep, bagaimana hal itu dilakukan, contoh, latihan

[Xe] 4f^sebelas 6s²

Interaksi seperti itu, serta sistem energi elektronnya, menentukan sifat fisik Holmio. Logam ini tidak diketahui alotrop atau polimorf lainnya, bahkan di bawah tekanan tinggi.

Aplikasi

Reaksi nuklir

Atom Holmio adalah penyerap neutron yang baik, sehingga membantu mengendalikan pengembangan reaksi nuklir.

Spektroskopi

Larutan Holmio Oksida digunakan untuk mengkalibrasi spektrofotometer, karena spektrum penyerapannya hampir selalu tetap, terlepas dari kotoran yang dikandungnya. Ini juga menunjukkan pita akut yang sangat khas yang terkait dengan atom Holmio, dan bukan pada senyawanya.

Pewarna

Atom Holmio mampu memberikan warna kemerahan pada kaca dan permata buatan kubik.

Magnet

Pada suhu yang sangat rendah (30 k atau kurang), Holmius menunjukkan sifat magnetik yang menarik, yang digunakan untuk memproduksi elektroma yang kuat, di mana ia membantu memusatkan medan magnet yang dihasilkan.

Bahan -bahan magnetik seperti itu ditakdirkan untuk resonansi magnetik nuklir; untuk pengembangan hard drive, dengan ingatan yang terungkap dalam urutan petabytes atau terabytes; dan mungkin memproduksi komputer kuantum.

Holmio Laser

Kristal Garnet Ititrio-Aluminium (YAG) dapat didoping dengan atom Holmio untuk memancarkan radiasi yang panjang gelombangnya 2 μm; Yaitu, kami memiliki laser holm. Berkat dia, jaringan tumor dapat dipotong justru tanpa menyebabkan pendarahan, karena energi disuplai dengan segera luka.

Laser ini telah digunakan secara berulang dalam operasi prostat dan gigi, serta untuk menghilangkan sel kanker dan batu ginjal.