Struttura Europio, proprietà, ottiene, usi

Lui Europio È un elemento chimico appartenente alle terre rare, rappresentato dal simbolo chimico dell'UE e il cui nome è dovuto, evidentemente, al continente europeo. Questo è il più reattivo dei metalli delle terre rare, confrontando il litio, il calcio e il bario, motivo per cui la sua diffusione mineralogica è molto dispersa.

È uno dei metalli più rari e costosi, a causa di tutte le procedure che devono essere fatte per estrarre le impurità. Fisicamente mostra un bagliore dorato grigiastro, causato dalla sua rapida ossidazione, è appena esposto all'aria. Pertanto, raramente è possibile archiviarlo con il suo autentico colore d'argento.

Europio ossidato. Fonte: immagini ad alta risoluzione degli elementi chimici/cc di (https: // creativeCommons.Org/licenze/di/3.0)

L'Europio è così reattivo che deve essere immagazzinato in ampoule o contenitori sigillati in atmosfere inerte di argon. Anche immerso nell'olio minerale viene ossidato dal piccolo ossigeno disciolto.

Una caratteristica eccezionale dell'Europio è la sua luminescenza, soprattutto osservata nei suoi composti con numero di ossidazione +3, come gli Stati Uniti₂O₃, che è un fosforo rosso applicato negli infiniti di dispositivi elettronici e anche sui biglietti per impedire le sue falsificazioni.

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Europio Discovery

La scoperta dell'Europio è stata creata in alcune parti, durante il diciannovesimo secolo e in diversi paesi (Svezia, Germania e Svizzera) del continente europeo. Gli ioni Europio erano difficili da identificare perché i loro spettri di assorbimento si mescolavano a quello di altri metalli delle terre rare, come Hill, Gadolinum e Lanthean, nonché il Samarium.

Pertanto, l'identificazione e l'isolamento di tutti quei metalli hanno trascinato l'Europio come impurità senza caratterizzare. Ad esempio, l'isolamento di un campione puro di Cerio, nel 1839 di Carl Gustav Mosander, aveva come prodotto il riconoscimento di altri nuovi elementi: Lantano e Didimio.

Durante lo studio del didimio e la conclusione è stato raggiunto che consisteva davvero in una miscela di altri elementi (proseodiemio e neodimio), è apparso il samario, trovato nel 1879 da Paul è ilmile Lecoq.

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Più tardi, nel 1886, il chimico svizzero Jean Charles Galissard purifò campioni di samarium che trova Gadolinio. Lecoq per il 1892 aveva già studiato gli spettri di Gadolinio e quello di un altro nuovo elemento.

Quindici anni dopo, nel 1901, il chimico francese Eugène Anatole Demarcay ha finalmente isolato questo nuovo elemento e lo battezzò come Europio, in onore dell'Europa.

Struttura chimica dell'Europio

Gli atomi di Europio rimangono uniti grazie al legame metallico, partecipando ad esso gli elettroni dei loro orbitali 4F e 6S. Come risultato delle sue caratteristiche elettroniche, le radio atomiche e la modalità del suo imballaggio, l'Europio finisce per adottare una struttura cristallina cubica centrata sul corpo (BCC), essendo una delle meno dense.

Non ci sono fonti bibliografiche che menzionano un altro polimorfo per l'Europio, a parte la fase BCC, entro altri intervalli di temperatura; Ma sotto diverse pressioni.

Ad esempio, l'Europio ha presentato una pressione vicina a 18 GPA adotta una struttura esagonale compatta e infine si trasforma in una fase monoclinica a pressioni più elevate del 31.5 GPA.

Configurazione elettronica

Configurazione elettronica Europium

La configurazione elettronica abbreviata dell'Europio è:

[Xe] 6s²4f⁷

Essendo in posizione o gruppo 7 della serie Lantanide, ha sette elettroni che occupano i suoi orbitali 4F; E quindi, non corrisponde a nessuna delle deviazioni che troviamo nelle configurazioni elettroniche per gli elementi della tabella periodica.

Proprietà Europio

Aspetto fisico

Metallo bianco argento, durezza morbida simile a quella del piombo e che diventa dorato quando è esposto all'aria, coprendo uno strato di ossido e carbonato.

Numero atomico

63

Massa molare

151.96 g/mol

Punto di fusione

826 ºC

Punto di ebollizione

1529 ºC

Densità

Solido: 5.264 g/cm³

Al punto di fusione: 5.13 g/cm³

Stati di ossidazione

I principali stati di ossidazione dell'Europio sono +2 (UE²⁺) e +3 (UE³⁺), Essendo +1 (UE⁺) Il meno comune dei tre.

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Energie di ionizzazione

-Primo: 547.1 kJ/mol (UE⁺ gassoso)

-Secondo: 1085 kJ/mol (UE²⁺ gassoso)

-Terzo: 2404 kJ/mol (UE³⁺ gassoso)

Elettronegatività

1.2 sulla scala Pauling.

Ordine magnetico

Paramagnetico

Reattività

La reattività dell'Europio è paragonabile a quella del litio e, quindi, è il metallo più reattivo delle terre rare. Ad esempio, reagire rapidamente con l'acqua per formare l'idrossido corrispondente, UE (OH)₃, Il giallo, che a differenza degli idrossidi alcalini è insolubile in acqua:

2 UE + 6 H₂O → 2 UE (OH)₃ + 3 h₂

Inoltre, quando brucia in un leggero ossidato negli Stati Uniti₂O₃ E licenziò una fiamma rossastra, che ricorda quella del litio:

4 UE + 3 O₂ → 2 UE₂O₃

L'Europio è in grado di formare molti composti con lo stato di ossidazione di +2, perché ha i suoi orbitali F mezzo pieno (4f⁷), che dà al suo atomo una stabilità elettronica insolita.

Il catione europeo²⁺ presenta un comportamento chimico simile a quello di BA²⁺, Ma a differenza di quest'ultimo, funge da agente riducente moderatamente forte, ossidando gli Stati Uniti³⁺.

Ottenimento

Materia prima

L'Europio è presente nei minerali delle terre rare come la Bastnasita e la monazite. Tuttavia, poiché mantiene una certa somiglianza con i metalli alcalini e alcalinanti rispetto alla loro reattività, i loro ioni sono molto dispersi nella corteccia terrestre accanto a minerali di calcio o altri metalli, quindi non c'è minerale da solo che sia ricco di europio. Ecco perché il tuo ottenimento è molto costoso.

Processi

Gli ioni UE³⁺ Fanno parte di molti fosfati di Rust and Rare Earth. Pertanto, il primo passo è separarli dagli altri metalli presenti. Per fare ciò, i minerali vengono elaborati, in particolare il bastaggio; Vengono toccati, si dissolvono in acidi o basi forti e le precipitazioni frazionate sono sottoposte usando vari reagenti. Allo stesso modo, la cromatografia a scambio ionico viene utilizzata per separare gli Stati Uniti³⁺.

Quando viene elaborato il minerale, si ottiene un concentrato di ioni UE³⁺, che può essere ridotto usando lo zinco metallico o una sua amalgama, in modo che siano ridotti agli Stati Uniti²⁺. Quindi gli Stati Uniti²⁺ Coprecipita su carbonato o bario solfato.

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Questo precipitato viene tenuto e subisce una separazione per ottenere l'ossido dell'UE₂O₃, che è ridotto con Lantano in un melting pot di Tantalio, per finalmente distillare e condensare l'Europa metallica.

Un altro metodo per ottenere l'Europio è eseguire un'elettrolisi di una miscela di EUCL₃ e NaCl o CACL₂ fuso. Pertanto, il gas di cloro si verifica all'anodo, mentre l'Europio metallico è formato nel catodo.

Usi/applicazioni

La luminescenza rossastra vista in questo biglietto per l'euro, sotto una lampada UV, è dovuta a un composto Europium. Fonte: Repro di H. Grobe/CC di (https: // creativeCommons.Org/licenze/di/3.0)

L'Europio nella sua forma metallica manca di usi di routine. Tuttavia, i suoi composti sono un'altra storia, in particolare il suo ossido dell'UE₂O₃, la cui fosforescenza è stata fatta da una componente indispensabile degli schermi su dispositivi, monitor e televisori. Questo perché è un fosforo rosso, che emette una caratteristica luce rossa.

La fosforescenza rossastra dell'Europio (III) viene anche utilizzata per impedire che i biglietti Euro siano falsificati, illuminando con la luce UV per confermare la sua legittimità.

D'altra parte, se miscelati con composti euro (ii), che sono corrispondenze bluastre, si ottiene una luce bianca, molto ricorrente nel vetro di lampade fluorescenti.

L'Europio viene aggiunto in piccole quantità per alluminare lo stronzio per preparare fosforo di colori diversi, che si distinguono per avere una fosforescenza a lungo termine.

Riferimenti

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