Europio, o símbolo é Eu e o número atómico é 63. Como membro típico do lantánido, o europio adoita ter +3 valencia, pero tamén é común a valencia de osíxeno+2. Hai menos compostos de europio cun estado de valencia de +2. En comparación con outros metais pesados, o europio non ten efectos biolóxicos significativos e é relativamente non tóxico. A maioría das aplicacións do europio usan o efecto de fosforescencia dos compostos de europio. O europio é un dos elementos menos abundantes do universo; Só hai uns 5 no universo × 10-8% da substancia é europio.
O europio existe na monacita
O descubrimento do europio
A historia comeza a finais do século XIX: nese momento, excelentes científicos comezaron a cubrir sistemáticamente as vacantes restantes na táboa periódica de Mendeleiev mediante a análise do espectro de emisión atómica. Na opinión de hoxe, este traballo non é difícil, e un estudante de grao pode rematalo; Pero daquela, os científicos só tiñan instrumentos de pouca precisión e mostras difíciles de purificar. Polo tanto, en toda a historia do descubrimento do Lantánido, todos os "cuasi" descubridores seguiron facendo afirmacións falsas e discutindo entre eles.
En 1885, Sir William Crookes descubriu o primeiro pero non moi claro sinal do elemento 63: observou unha liña espectral vermella específica (609 nm) nunha mostra de samario. Entre 1892 e 1893, o descubridor do galio, samario e disprosio, Paul é mile LeCoq de Boisbaudran, confirmou esta banda e descubriu outra banda verde (535 nm).
A continuación, en 1896, Eug è ne Anatole Demar ç ay separou pacientemente o óxido de samario e confirmou o descubrimento dun novo elemento de terras raras situado entre o samario e o gadolinio. Separou con éxito este elemento en 1901, marcando o final da viaxe de descubrimento: "Espero poñerlle o nome a este novo elemento Europio, co símbolo Eu e a masa atómica duns 151".
Configuración electrónica
Configuración electrónica:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Aínda que o europio adoita ser trivalente, é propenso a formar compostos divalentes. Este fenómeno é diferente da formación de compostos de valencia +3 pola maioría dos lantánidos. O europio divalente ten unha configuración electrónica de 4f7, xa que a capa f semi-chea proporciona máis estabilidade, e o europio (II) e o bario (II) son similares. O europio divalente é un axente reductor suave que se oxida no aire para formar un composto de europio (III). En condicións anaeróbicas, especialmente en condicións de calefacción, o europio divalente é suficientemente estable e tende a incorporarse ao calcio e outros minerais alcalinotérreos. Este proceso de intercambio iónico é a base da "anomalía negativa do europio", é dicir, en comparación coa abundancia de condrita, moitos minerais lantánidos como a monacita teñen baixo contido en europio. En comparación coa monacita, a bastnesita adoita presentar menos anomalías negativas do europio, polo que a bastnaesita tamén é a principal fonte de europio.
O europio é un metal gris de ferro cun punto de fusión de 822 °C, un punto de ebulición de 1597 °C e unha densidade de 5,2434 g/cm³； É o elemento menos denso, máis brando e máis volátil entre os elementos das terras raras. O europio é o metal máis activo entre os elementos de terras raras: a temperatura ambiente, perde inmediatamente o seu brillo metálico no aire e óxido rapidamente en po; Reaccionar violentamente con auga fría para xerar gas hidróxeno; O europio pode reaccionar con boro, carbono, xofre, fósforo, hidróxeno, nitróxeno, etc.
Aplicación de Europio
O sulfato de europio emite fluorescencia vermella baixo luz ultravioleta
Georges Urbain, un mozo destacado químico, herdou o instrumento de espectroscopia de Demar ç ay e descubriu que unha mostra de óxido de itrio (III) dopada con europio emitía unha luz vermella moi brillante en 1906. Este é o comezo da longa viaxe dos materiais fosforescentes de europio. non só se usa para emitir luz vermella, senón tamén luz azul, porque o espectro de emisión de Eu2+ está dentro deste rango.
Un fósforo composto por emisores vermellos Eu3+, verde Tb3+ e azul Eu2+, ou unha combinación deles, pode converter a luz ultravioleta en luz visible. Estes materiais xogan un papel importante en diversos instrumentos de todo o mundo: pantallas intensificadoras de raios X, tubos de raios catódicos ou pantallas de plasma, así como lámpadas fluorescentes de aforro enerxético recentes e díodos emisores de luz.
O efecto de fluorescencia do europio trivalente tamén pode ser sensibilizado por moléculas aromáticas orgánicas, e estes complexos pódense aplicar en varias situacións que requiren unha alta sensibilidade, como tintas antifalsificación e códigos de barras.
Desde a década de 1980, o europio está a desempeñar un papel principal na análise biofarmacéutica altamente sensible mediante o método de fluorescencia en frío resolto no tempo. Na maioría dos hospitais e laboratorios médicos, tal análise converteuse nunha rutina. Na investigación das ciencias da vida, incluíndo imaxes biolóxicas, as sondas biolóxicas fluorescentes feitas de europio e outros lantánidos son omnipresentes. Afortunadamente, un quilo de europio é suficiente para soportar aproximadamente mil millóns de análises: despois de que o goberno chinés restrinxise recentemente as exportacións de terras raras, os países industrializados aterrorizados pola escaseza de almacenamento de elementos de terras raras non teñen que preocuparse por ameazas similares a tales aplicacións.
O óxido de europio úsase como fósforo de emisión estimulada no novo sistema de diagnóstico médico de raios X. O óxido de europio tamén se pode usar para fabricar lentes de cores e filtros optoelectrónicos, para dispositivos de almacenamento de burbullas magnéticas e en materiais de control, materiais de blindaxe e materiais estruturais de reactores atómicos. Debido a que os seus átomos poden absorber máis neutróns que calquera outro elemento, úsase habitualmente como material para absorber neutróns nos reactores atómicos.
No mundo actual en rápida expansión, a aplicación de europio descuberta recentemente pode ter profundos impactos na agricultura. Os científicos descubriron que os plásticos dopados con europio divalente e cobre univalente poden converter eficientemente a parte ultravioleta da luz solar en luz visible. Este proceso é bastante verde (son as cores complementarias do vermello). Usar este tipo de plástico para construír un invernadoiro pode permitir que as plantas absorban máis luz visible e aumentar o rendemento dos cultivos nun 10%.
Europium tamén se pode aplicar a chips de memoria cuántica, que poden almacenar información de forma fiable durante varios días á vez. Estes poden permitir que os datos cuánticos sensibles sexan almacenados nun dispositivo similar a un disco duro e enviados a todo o país.
Hora de publicación: 27-Xun-2023