Holmio

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holmio
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67 Ho ↓ ES 67 años
Apariencia de una sustancia simple.
muestra de holmio
Propiedades del átomo
Nombre, símbolo, número	Holmio (Ho), 67
Grupo , período , bloque	3 (obsoleto 3), 6, elemento f
Masa atómica ( masa molar )	164.93032(2) [1]  a. m.e.  ( g / mol )
Configuración electrónica	[Xe] 6s 2 4f 11
Radio del átomo	179 horas
Propiedades químicas
radio covalente	158  horas
Radio de iones	(+3e) 89.4  h
Electronegatividad	1,23 (escala de Pauling)
Potencial de electrodo	Ho←Ho 3+ -2,33 V
Estados de oxidación	+3
Energía de ionización (primer electrón)	574,0 (5,95)  kJ / mol  ( eV )
Propiedades termodinámicas de una sustancia simple.
Densidad (en n.a. )	8,795 g/cm³
Temperatura de fusión	1747K (+1474°C)
Temperatura de ebullición	2968K (+2695°C)
Oud. calor de evaporacion	301 kJ/mol
Capacidad calorífica molar	27,15 [2]  J/(K mol)
Volumen molar	18,7  cm³ / mol
La red cristalina de una sustancia simple.
Estructura de celosía	Hexagonal
Parámetros de celosía	a=3,577 c=5,616  Å
relación c / a	1,570
Otras características
Conductividad térmica	(300 K) (16,2) W/(m K)
número CAS	7440-60-0

67	holmio
Ho164.9303
4f 11 6s 2

Holmium  ( símbolo químico - Ho , del lat.  Holmium ) es un elemento químico del 3er grupo (según la clasificación obsoleta - un subgrupo lateral del tercer grupo, IIIB) del sexto período del sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev , con número atómico 67.

Pertenece a la familia de los lantánidos .

La sustancia simple holmio  es un metal de tierras raras de color blanco plateado dúctil .

Historia

En 1879, el químico y físico suizo Jacques-Louis Soret descubrió un nuevo elemento en la "tierra de erbio" mediante análisis espectral [3] .

Origen del nombre

El nombre del elemento fue dado por el químico sueco P. T. Klöve en honor a Estocolmo (su antiguo nombre en latín Holmia ) [4] [5] [5] [6] , ya que el mineral del que el propio Klöve aisló el óxido del nuevo El elemento en 1879 Suecia .

Estar en la naturaleza

El contenido de holmio en la corteza terrestre es 1,3⋅10 −4  % en peso, en agua de mar 2,2⋅10 −7  %. Junto con otros elementos de tierras raras, se encuentra en los minerales monacita , bastenesita , euxenita , apatita y gadolinita .

Entre los objetos espaciales , la estrella de Przybylski se distingue por un contenido anormalmente alto de holmio .

Depósitos

El holmio es parte de los lantánidos , que a menudo se encuentran en China , EE . UU ., Kazajstán , Rusia , Ucrania , Sri Lanka , Australia , Brasil , India y Escandinavia . Las reservas de holmio se estiman en 400.000 toneladas [7] .

El holmio es un metal raro [8] y el 56º elemento más común en la corteza terrestre. Casi no está contenido en la atmósfera de la Tierra. Constituye 500 partes por billón del universo en masa. [veinte]

Precios

Los precios del óxido de holmio con una pureza del 99-99,99% en 2006 ascendieron a unos 120-191 dólares por 1 kg. En 2009, el precio del holmio ascendió a alrededor de 1 mil dólares estadounidenses por 1 kg [9] .

Propiedades físicas

La configuración electrónica completa del átomo de holmio es: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 11

El holmio es un metal de tierras raras relativamente suave, maleable y dúctil con un color blanco plateado . No radiactivo . Es un paramagneto .

Se encuentra en minerales como la monacita y la gadolinita , y normalmente se extrae de la monacita mediante técnicas de intercambio iónico . El holmio tiene la permeabilidad magnética más alta de todos los elementos y, por lo tanto, se usa para los polos de los imanes estáticos más fuertes.

Propiedades químicas

Se oxida lentamente en el aire para formar Ho 2 O 3 . Reacciona con ácidos (excepto HF) para formar sales de Ho 3+ . Reacciona al calentarlo con cloro , bromo , nitrógeno e hidrógeno . Resistente al flúor .

Isótopos

El único isótopo estable de holmio es 165 Ho. El radioisótopo de vida más larga es 163 Ho, con una vida media de 4570 años.

Conseguir

Obtenido por la reducción de fluoruro de holmio HoF 3 con calcio .

Aplicación

El holmio es un elemento monoisotópico (holmio-165).

Obtención de campos magnéticos superfuertes: el holmio de ultra alta pureza se utiliza para fabricar piezas polares de imanes superconductores para obtener campos magnéticos superfuertes. En este sentido, la aleación de holmio- erbio juega un papel importante .

Isótopos: El isótopo radiactivo de holmio, holmio-166 , se utiliza en química analítica como trazador radiactivo .

Metalurgia : al agregar holmio a las aleaciones de aluminio , el contenido de gas en ellas se reduce drásticamente.

Materiales láser : los iones de holmio se utilizan para generar radiación láser en la región infrarroja del espectro, la longitud de onda es de 2,05 micras.

Materiales termoeléctricos : La potencia termoeléctrica del monotelururo de holmio es de 40 µV/K.

Energía nuclear : el borato de holmio se utiliza en ingeniería nuclear.

Tecnologías : átomo de holmio: el primer átomo en el que se registró la información que, cuando se lee, se puede descifrar de 4 maneras (00, 01, 10, 11)

(Es decir, 2 átomos de holmio ubicados cerca, respectivamente, Ho(A) y Ho(B) podrían, al leer, representar 4 opciones para las fluctuaciones de espín: A↑B↑, A↑B↓, A↓B↑, A↓ B↓. )

IBM Research encontró un uso para el átomo de holmio de la siguiente manera: el átomo de holmio está montado sobre un sustrato de óxido de magnesio. En este caso, el holmio adquiere las propiedades de biestabilidad magnética, es decir, tiene dos estados magnéticos estables con diferentes espines.

Los investigadores utilizaron un microscopio de túnel de barrido (STM) y aplicaron un voltaje de 150 mV a 10 µA al átomo. Una entrada tan grande de electrones hace que el átomo de holmio cambie su estado de espín magnético. Dado que cada uno de los dos estados tiene diferentes perfiles de conducción, la punta STM puede determinar en cuál de ellos se encuentra el átomo. Esto se hace aplicando un voltaje más bajo (75 mV) y midiendo la resistencia.

Para asegurarse de que el átomo de holmio cambiara su estado magnético y que esto no fuera un efecto secundario del STM, los científicos colocaron cerca un átomo de hierro que reacciona a las vibraciones magnéticas. Esto permitió confirmar que durante el experimento fue posible preservar el estado magnético del átomo durante mucho tiempo [10] .

Así, este átomo se convirtió en el primero en el que se escribió información en 1 bit [11] [12] [13] [14] .

Rol biológico

El holmio no juega un papel biológico en el cuerpo humano, pero sus sales pueden estimular el metabolismo [15] . Los seres humanos suelen consumir alrededor de un miligramo de holmio por año. Las plantas apenas absorben holmio del suelo. Al medir el contenido de holmio en algunos vegetales, se midió que su contenido era 1/10 10 partes [16] .

Grandes cantidades de sales de holmio pueden causar lesiones graves si se inhalan, ingieren o inyectan. Se desconocen los efectos biológicos del holmio durante un largo período de tiempo. El holmio tiene un bajo nivel de toxicidad aguda [17] .

Notas

1. ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Pesos atómicos de los elementos 2011 (Informe Técnico IUPAC  )  // Química Pura y Aplicada . - 2013. - Vol. 85 , núm. 5 . - P. 1047-1078 . -doi : 10.1351 / PAC-REP-13-03-02 .
2. ↑ Enciclopedia química: en 5 volúmenes / Editorial: Knunyants I. L. (editor en jefe). - M. : Enciclopedia soviética, 1988. - T. 1. - S. 590. - 623 p. — 100.000 copias.
3. ↑ Gorbov A.I. Golmiy // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron  : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
4. ↑ Marshall, James L. Marshall; Marshall, Virginia R. Marshall (2015). "Redescubrimiento de los elementos: las tierras raras: los años confusos" (PDF) . El Hexágono : 72-77. Archivado (PDF) desde el original el 2021-10-11 . Consultado el 30 de diciembre de 2019 . Parámetro obsoleto utilizado |deadlink=( ayuda )
5. ↑ 12 Holmio._ _ _ Real Sociedad de Química (2020). Consultado el 4 de enero de 2020. Archivado desde el original el 18 de enero de 2022. (indefinido)
6. ↑ Stwertka, Alberto. Una guía a los elementos . — 2do. - Oxford University Press, 1998. - Pág  . 161 . — ISBN 0-19-508083-1 .
7. ↑ John Emsley. Bloques de construcción de la naturaleza: una guía de la A a la Z de los elementos . - EE. UU.: Oxford University Press, 2001. - P. 181-182. — ISBN 0-19-850341-5 . Archivado el 19 de junio de 2021 en Wayback Machine .
8. ↑ Emsley, John. Bloques de construcción de la naturaleza . — Prensa de la Universidad de Oxford, 2011.
9. ↑ James B. Hedrick . Metales de tierras raras , USGS. Archivado desde el original el 10 de enero de 2011. Consultado el 6 de junio de 2009.
10. ↑ Vladímir Korolev. La grabación magnética de la información ha alcanzado su máxima densidad . nplus1.ru. Consultado el 10 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 12 de marzo de 2017. (indefinido)
11. ↑ Físicos de la Universidad Tecnológica de Delft han creado un almacén de datos atómicos  (ruso) . Archivado desde el original el 12 de marzo de 2017. Consultado el 10 de marzo de 2017.
12. ↑ FE Kalff, MP Rebergen, E. Fahrenfort, J. Girovsky, R. Toskovic. Un kilobyte de memoria atómica reescribible  //  Nature Nanotechnology. — 2016-11-01. — vol. 11 , edición. 11 _ — Pág. 926–929 . — ISSN 1748-3387 . -doi : 10.1038 / nnano.2016.131 .
13. ↑ "En ningún otro lugar": los científicos de IBM guardaron información en el átomo - PCNEWS.RU . pcnews.ru. Consultado el 10 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 12 de marzo de 2017. (Ruso)
14. ↑ Los científicos de IBM logran un gran avance en la memoria de almacenamiento  . www-03.ibm.com (17 de mayo de 2016). Consultado el 10 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 12 de marzo de 2017.
15. ↑ CR Hammond. Los Elementos, en Manual de Química y Física. — 81. - Prensa CRC, 2000. - ISBN 0-8493-0481-4 .
16. ↑ Emsley, John. Bloques de construcción de la naturaleza . — 2011.
17. ↑ "Holmium" Archivado el 15 de abril de 2011 en Wayback Machine en Periodic Table v2.5 . Universidad de Coimbra, Portugal

Enlaces

• Holmio en Webelements
• Holmio en la Biblioteca Popular de Elementos Químicos

diccionarios y enciclopedias	Gran danés gran noruego gran ruso Gran soviet (1 ed.) Brockhaus y Efron Britannica (en línea) Treccani universalis
En catálogos bibliográficos	TIERRA : 4160461-1 J9U : 987007562963005171 LCCN : sh85061510

compuestos de holmio

Acetato de holmio(III) (Ho(CH 3 COO) 3 ) Bromuro de holmio (III) (HoBr 3 ) Tungstato de holmio (III) (Ho 2 (WO 4 ) 3 ) Hidróxido de holmio(III) (Ho(OH) 3 ) Dióxido de sulfuro de holmio(III) (Ho 2 O 2 S) Yoduro de holmio (II) (HoI 2 ) Yoduro de holmio (III) (HoI 3 ) Carbonato de holmio (III) (Ho 2 (CO 3 ) 3 ) Nitrato de holmio(III) (Ho(NO 3 ) 3 ) Nitruro de holmio (III) (HoN) Nitrito de holmio(III) (Ho(NO 2 ) 3 ) Oxalato de holmio(III) (Ho 2 (C 2 O 4 ) 3 ) Óxido de holmio(III) (Ho 2 O 3 ) Bromuro de óxido de holmio (III) (HoOBr) Cloruro de óxido de holmio (III) (HoOCl) Ortosilicato de holmio(III) (Ho 4 (SiO 4 ) 3 ) Ortofosfato de holmio(III) (HoPO 4 ) Silicato de holmio (III) (Ho 2 (SiO 3 ) 3 ) Sulfato de holmio(III) (Ho 2 (SO 4 ) 3 ) Sulfuro de holmio (III) (Ho 2 S 2 ) Sulfito de holmio(III) (Ho 2 (SO 3 ) 3 ) Titanato de holmio (III) (Ho 2 (TiO 3 ) 3 ) Formiato de holmio(III) (Ho(COOH) 3 ) Fosfuro de holmio (III) (HoP) Fluoruro de holmio (III) (HoF 3 ) Cloruro de holmio(III) (HoCl 3 ) Cromato de holmio(III) (Ho 2 (CrO 4 ) 3 )

Sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev

una 2                             3 cuatro 5 6 7 ocho 9 diez once 12 13 catorce quince dieciséis 17 Dieciocho una H   Él 2 li Ser   B C norte O F Nordeste 3 N / A miligramos   Alabama Si PAGS S cl Arkansas cuatro k California   Carolina del Sur ti V cr Minnesota Fe co Ni cobre zinc Georgia ge Como Se hermano kr 5 Rb señor   Y Zr Nótese bien Mes tc ru Rh PD Agricultura CD En sn Sb Te yo Xe 6 cs Licenciado en Letras La Ce PR Dakota del Norte Pm SM UE Di-s Tuberculosis dy Ho Eh Tm Yb Lu h.f. Ejército de reserva W Re Os ir punto Au hg Tl Pb Bi Correos A Rn 7 fr Real academia de bellas artes C.A. el Pensilvania tu Notario público PU Soy cm bk cf ES FM Maryland no yo RF DB sg bh hora Monte Ds Rg cn Nueva Hampshire Florida Mc Lv ts og   Metales alcalinos metales alcalinotérreos lantánidos actínidos metales de transición metales ligeros semimetales no metales halógenos Gases nobles

Serie de actividad electroquímica de los metales.
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , Th , Np , U , Hf , Be , Al , Ti , Zr , Yb , Mn , V , Nb , Pa , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Tl , Co , Ni , Te , Mo , Sn , Pb , H 2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au