Europio structuur, eigenschappen, verkrijgen, gebruik

Hij Europio Het is een chemisch element dat behoort tot de zeldzame aardes, vertegenwoordigd door het EU -chemische symbool, en wiens naam duidelijk te wijten is aan het Europese continent. Dit is de meest reactieve van zeldzame aardmetalen, die lithium, calcium en barium vergelijken, daarom is de mineralogische diffusie erg verspreid.

Het is een van de meest zeldzame en dure metalen, vanwege alle procedures die moeten worden gedaan om vrij van onzuiverheden te extraheren. Fysiek vertoont het een grijsachtige gouden gloed, veroorzaakt door zijn snelle oxidatie, het wordt nauwelijks blootgesteld aan de lucht. Daarom is het zelden mogelijk om het op te slaan met zijn authentieke zilveren kleur.

Geoxideerd europium. Bron: Hi-Res Images ofChemical Elements/CC door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/3.0)

Het europium is zo reactief dat het moet worden opgeslagen in ampullen of verzegelde containers onder inerte argonatmosferen. Zelfs ondergedompeld in minerale olie wordt geoxideerd door de kleine opgeloste zuurstof.

Een uitstekend kenmerk van het Europium is de luminescentie, vooral waargenomen in zijn verbindingen met oxidatienummer +3, zoals de VS₂OF₃, dat is een rode fosfor die wordt toegepast in oneindigheden van elektronische apparaten, en ook op euro -tickets om te voorkomen.

[TOC]

Europio Discovery

De ontdekking van het Europa werd in delen, gedurende de negentiende eeuw, opgericht, en in verschillende landen (Zweden, Duitsland en Zwitserland) van het Europese continent. Europium -ionen waren moeilijk te identificeren omdat hun absorptiespectra gemengd met die van andere zeldzame aardmetalen, zoals heuvel, gadolinium en lanthean, evenals de samarium.

Daarom sleepten de identificatie en isolatie van al die metalen het Europium als een onzuiverheid zonder te karakteriseren. Bijvoorbeeld, het isolement van een puur monster van Cerio, in 1839 door Carl Gustav Mosander, had als product de erkenning van andere nieuwe elementen: Lantano en Didimio.

Tijdens het bestuderen van de Didimio en de conclusie werd bereikt dat het echt bestond uit een mengsel van andere elementen (prozaodymium en Neodymium), verscheen de Samario, gevonden in 1879 door Paul èmile Lecoq.

Kan u van dienst zijn: aluminium hydride (ALH3): structuur, eigenschappen, gebruik

Later, in 1886, zuiverde de Zwitserse chemicus Jean Charles Galissard Samarium -monsters die Gadolinio vinden. Lecoq voor 1892 had de spectra van Gadolinio en die van een ander nieuw element al bestudeerd.

Vijftien jaar later, in 1901, isoleerde de Franse chemicus Eugène Anatole Demarcay eindelijk dit nieuwe element en doopte het als europium, ter ere van Europa.

Chemische structuur van het europium

Europium -atomen blijven verenigd dankzij de metalen obligatie, waardoor de elektronen van hun 4F- en 6s -orbitalen aan deelnemen. Als gevolg van zijn elektronische kenmerken, atomaire radio's en de modus van zijn verpakking, neemt het Europium uiteindelijk een kubieke kristallijne structuur aan die op het lichaam is gecentreerd (BCC), een van de minst dicht.

Er zijn geen bibliografische bronnen die een andere polymorf voor de Europio vermelden, afgezien van deze BCC -fase, binnen andere temperatuurbereiken; Maar onder verschillende druk.

Het europium dat wordt onderworpen aan een druk in de buurt van 18 GPA neemt een compacte hexagonale structuur aan en transformeert vervolgens uiteindelijk in een monoklinische fase naar hogere drukken van de 31.5 GPA.

Elektronische configuratie

Elektronische europiumconfiguratie

De afgekorte elektronische configuratie van het europium is:

[Xe] 6s²4F⁷

In positie of groep 7 van de Lantanide -serie heeft het zeven elektronen die zijn 4F -orbitalen bezetten; En daarom komt het niet overeen met een van de afwijkingen die we vinden in de elektronische configuraties voor de elementen van het periodiek systeem.

Europio Properties

Fysiek uiterlijk

Zilver wit metaal, zachte hardheid vergelijkbaar met die van lood, en die goud wordt wanneer het wordt blootgesteld aan de lucht, die een laag oxide en carbonaat bedekt.

Atoomnummer

63

Molaire massa

151.96 g/mol

Smeltpunt

826 ºC

Kookpunt

1529 ºC

Dikte

Solid: 5.264 g/cm³

Op het smeltpunt: 5.13 g/cm³

Oxidatietoestanden

De belangrijkste oxidatietoestanden van het Europium zijn +2 (EU²⁺) en +3 (EU³⁺), Zijn +1 (EU⁺) Het minst gebruikelijk van de drie.

Kan u van dienst zijn: Polar covalent link: kenmerken en voorbeelden

Ionisatie -energieën

-Eerst: 547.1 kJ/mol (EU⁺ gasvormig)

-Ten tweede: 1085 kJ/mol (EU²⁺ gasvormig)

-Derde: 2404 kJ/mol (EU³⁺ gasvormig)

Elektronegativiteit

1.2 op de Pauling -schaal.

Magnetische volgorde

Paramagnetisch

Reactiviteit

De reactiviteit van het europium is vergelijkbaar met die van lithium en daarom is het het meest reactieve metaal van zeldzame aardes. Reacteer bijvoorbeeld snel met water om het overeenkomstige hydroxide te vormen, EU (OH)₃, geel, wat in tegenstelling tot alkalische hydroxiden onoplosbaar is in water:

2 EU + 6 H₂O → 2 EU (OH)₃ + 3 H₂

Ook wanneer het brandt in een lichter geoxideerd naar de VS₂OF₃ En verwierp een roodachtige vlam, die doet denken aan die van lithium:

4 EU + 3 O₂ → 2 EU₂OF₃

Het europium is in staat om veel verbindingen te vormen met de oxidatietoestand van +2, omdat het zijn orbitalen heeft F halfvol (4f⁷), die zijn atoom een ​​ongebruikelijke elektronische stabiliteit geeft.

Het EU -kation²⁺ presenteert een chemisch gedrag vergelijkbaar met dat van BA²⁺, Maar in tegenstelling tot het laatste, fungeert het als een matig sterk reductiemiddel, oxideren van de VS³⁺.

Het verkrijgen van

Grondstof

Het europium is aanwezig in zeldzame aardmineralen zoals de Bastnasita en de Monazite. Omdat het echter enige gelijkenis houdt met alkalische en alkaliney metalen met betrekking tot hun reactiviteit, zijn hun ionen erg verspreid in de cortex van de aarde naast calciummineralen of andere metalen, dus er is geen mineraal alleen dat het rijk is aan Europium. Dat is de reden waarom uw verkrijgen erg duur is.

Processen

De EU -ionen³⁺ Ze maken deel uit van veel roest- en zeldzame aardfosfaten. Daarom is de eerste stap om ze te scheiden van de andere aanwezige metalen. Om dit te doen, worden mineralen verwerkt, vooral de Bastnasite; Ze worden aangeraakt, oplossen in sterke zuren of basen en gefractioneerde regenval wordt onderworpen door verschillende reagentia te gebruiken. Evenzo wordt ionenuitwisselingchromatografie gebruikt om de VS te scheiden³⁺.

Terwijl het mineraal wordt verwerkt, wordt een concentraat van EU -ionen verkregen³⁺, die kunnen worden verminderd met behulp van metallic zink of een amalgaam ervan, zodat ze tot de VS worden gereduceerd²⁺. Dan de VS²⁺ Coprecipita op carbonaat- of bariumsulfaat.

Kan u van dienst zijn: katalytische hydrogenering

Dit neerslag wordt gehouden en ondergaat een scheiding om het EU -oxide te verkrijgen₂OF₃, die wordt verminderd met lantano in een smeltkroes van Tantalio, om eindelijk de metallic europium te destilleren en condenseren.

Een andere methode om het europium te verkrijgen, is het uitvoeren van een elektrolyse van een mengsel van EUCL₃ en NaCl of CaCl₂ gesmolten. Aldus treedt chloorgas op bij de anode, terwijl de metalen Europio wordt gevormd in de kathode.

Gebruik/toepassingen

De roodachtige luminescentie gezien in dit euro -ticket, onder een UV -lamp, is te wijten aan een europium -compound. Bron: Repro door H. Grobe/CC door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/3.0)

Het europium in zijn metalen vorm mist routinematig gebruik. De verbindingen zijn echter een ander verhaal, vooral het EU -oxide₂OF₃, wiens fosforescentie is gemaakt door een onmisbaar onderdeel van de schermen op de apparaten, monitoren en televisies. Dit komt omdat het een rode fosfor is, die een karakteristiek rood licht uitstraalt.

De roodachtige fosforescentie van de Europio (III) wordt ook gebruikt om te voorkomen dat de euro -tickets worden vervalst, verlichtend met UV -licht om de legitimiteit ervan te bevestigen.

Aan de andere kant, wanneer gemengd met euro (II) verbindingen, die blauwachtige overeenkomsten zijn, wordt een wit licht verkregen, zeer terugkerend in het glas fluorescentielampen.

Het europium wordt in kleine hoeveelheden toegevoegd aan strontiumaluminaat om fosforo's van verschillende kleuren te bereiden, die opvallen voor een fosforescentie op lange termijn.

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (vierde druk). MC Graw Hill.
2. Nationaal centrum voor biotechnologie -informatie. (2020). Europium. Samenvatting. Hersteld van: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
3. Wikipedia. (2020). Europium. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
4. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. (2020). Europium. Hersteld van: Britannica.com
5. R. J. Echtgenoot et al. (27 augustus 2012). Europium-iv: een oncommissaris. Hersteld van: tijdschriften.APS.borg
6. David. Skowron. (26 november 2017). Waar wordt europium voor gebruikt? - Gemeenschappelijk en historisch gebruik. Studie. Hersteld van: studie.com
7. Dr. Doug Stewart. (2020). Europium element feiten. Hersteld van: chemicool.com