Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Vés al contingut
Viquipèdial'Enciclopèdia Lliure
Cerca

Europi

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Europi
63Eu
samarieuropigadolini
-

Eu

Am
Aspecte
Blanc platejat, rarament es troba present sense descoloració per oxidació



Línies espectrals de l'Europi
Propietats generals
Nom,símbol,nombreEuropi, Eu, 63
Categoria d'elementsLantànids
Grup,període,blocn/d6,f
Pes atòmic estàndard151,964
Configuració electrònica[Xe] 4f7 6s2
2, 8, 18, 25, 8, 2
Configuració electrònica de Europi
Propietats físiques
FaseSòlid
Densitat
(prop de lat. a.)
5,264 g·cm−3
Densitat del
líquid en elp. f.
5,13 g·cm−3
Punt de fusió1.099 K, 826 °C
Punt d'ebullició1.802 K, 1.529 °C
Entalpia de fusió9,21kJ·mol−1
Entalpia de vaporització176 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar27,66 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa)1101001 k10 k100 k
a T (K)8639571.0721.2341.4521.796
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació3, 2, 1

(òxid bàsic feble)

Electronegativitat? 1,2 (escala de Pauling)
Energies d'ionització1a: 547,1 kJ·mol−1
2a: 1.085 kJ·mol−1
3a: 2.404 kJ·mol−1
Radi atòmic180pm
Radi covalent198±6 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·linaCúbica centrada en la cara
Europi té una estructura cristal·lina cúbica centrada en la cara
Ordenació magnèticaParamagnètic[1]
Resistivitat elèctrica(t, a,) (poli) 0,900 µΩ·m
Conductivitat tèrmicaest. 13,9 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica(t, a,) (poli)
35,0 µm/(m·K)
Mòdul d'elasticitat18,2 GPa
Mòdul de cisallament7,9 GPa
Mòdul de compressibilitat8,3 GPa
Coeficient de Poisson0,152
Duresa de Vickers167 MPa
Nombre CAS7440-53-1
Isòtops més estables
Article principal:Isòtops de l'europi
IsoANSemividaMDED(MeV)PD
150Eusin36,9 aε2,261150Sm
151Eu47,8%5×1018aα 147Pm
152Eusin13,516 aε1,874152Sm
β1,819152Gd
153Eu52,2%153Eu ésestable amb 90neutrons

L'europi és unelement químic el símbol del qual ésEu i el seunombre atòmic és 63. Pertany al 6è període de lataula periòdica; a la sèrie delslantanoides i, és el més reactiu de tots; formen tots part del conjunt de lesterres rares. Fou descobert l'any 1901 pel químic francèsEugène Demarçay. Deu el seu nom alcontinent europeu. Molt rarament es troba en la naturalesa, ja que es dona en quantitats molt petites. S'ha determinat en un mineral encara sense identificar trobat en unaregolita lunar.[2][3] Les aplicacions aprofiten les propietatsluminescents dels ions Eu2+ (emissió de color blau) i Eu3+(emissió de color vermell), i es fan servir en materials luminescents de pantalles, en detecció dellum ultraviolada, en làmpades i en tintes només visibles sota llum ultraviolada.

Història

[modifica]
Eugène-Anatole Demarçay.

La història de l'europi s'emmarca en la història complexa del descobriment delslantanoides. El primer a ser descobert fou elceri el 1803. El 1839 el químic suecCarl Gustav Mosander (1797-1858) en separà dos més: ellantani i un que anomenàdidimi, que resultà ser una barreja de dos lantanoides,praseodimi ineodimi, com descobríCarl Auer von Welsbach (1858-1929) el 1879. Així i tot, encara contenia altres elements. Elsamari fou separat pel químic francèsPaul-Émile Lecoq de Boisbaudran (1838-1912) i elgadolini fou descobert el 1886 per part del químicJean Charles Galissard de Marignac (1817-1894).[4]

El 1885, el químic anglèsWilliam Crookes (1839-191), identificà una banda d'emissió que atribuí el samari. Però com que desapareixia en certes situacions l'anomenà ratlla anòmala. Posteriorment, considerà que aquesta ratlla espectral, juntament amb d'altres, corresponia a un nou metall. Les observacions d'aquesta ratlla van ser confirmades per Lecoq de Boisbaudran.[5]

El 1892, Lecoq de Boisbaudran descriví un espectre amb tres línies blaves brillants que trobà a l'espectre atòmic del samari. Aquestes tres línies podrien ser reforçades amb una separació percristal·lització fraccionada adequada. Va concloure que corresponien a un nou element.[5]

El 1896, el químic francèsEugène-Anatole Demarçay (1852-1903) anuncià la presència d'un element intermedi entre elgadolini i el samari, caracteritzat per diverses línies fortes. El 1901 completà una acurada seqüència de cristal·litzacions fraccionades i reeixí separar aquest element detectat per espectroscòpia. L'anomenà europi, proposà que el seu símbol fos Eu i determinà que tenia una massa atòmica de 151.[5]

Georges Urbain (1872-1938), un jove químic brillant que heretà l'equip d'espectroscòpia de Demarçay, observà el 1906 una emissió vermella molt brillant en l'òxid d'itri dopat amb europi(+3). Això marcà l'inici de l'aplicació de l'europi com a component actiu en materials fosforescents, no només com a emissor vermell, sinó també com a emissor blau, com que la forma divalent reduïda Eu(+2) emet en aquesta gamma espectral.[6]

Estat natural

[modifica]
Cristalls deprosxenkoïta-(Y).

L'europi és un element molt poc abundant a l'escorça terrestre. Amb una concentració mitjana de 2ppm ocupa la posició 50 quant a abundància dels elements químics[7] i és tan abundant com l'estany i més que l'argent, l'or i elplatí.[8] Als sols se'n troba una concentració mitjana d'1,2 ppm i a l'aigua de la mar 0,2 ppt. En algunesplantes s'han trobat concentracions entre 30 i 130 ppb del seu pes en sec, i en lesverdures concentracions inferiors a 0,04 ppb.[7] Malgrat que se'l troba en unes desenes deminerals, les proporcions no superen ni tan sols l'1 %. Els minerals que el contenen amb més d'un 0,50 % són:prosxenkoïta-(Y) 0,89 %,gagarinita-(Ce) 0,82 %,maoniupingita-(Ce) 0,79 %,calcibeborosilita-(Y) 0,74 %,calciogadolinita 0,68 %,kentbrooksita 0,66 %,abenakiïta-(Ce) 0,66 %,hundholmenita-(Y) 0,64 % ithomasclarkita-(Y) 0,60 %.[9]

L'europi s'extreu dels minerals delgrup de la monazita i de labastnäsita, dels jaciments que es troben a laXina i als Estats Units. S'ha calculat que les reserves mundials són d'unes 150 000 tones. La producció anual mundial és de cent tones aproximadament. El metall pur s'obté escalfant al buit l'òxid d'europi(III) mesclat amblantani en un recipient de tàntal.[7]

També s'ha descobert en roques de la superfície de laLluna en quantitats superiors que les esperades i en forma d'europi(II), mentre que a la Terra el catió més comú és l'europi(III). Aquesta inesperada abundància s'oposa a la tesi que la Lluna s'originà de la Terra després d'un xoc amb un altre cos, ja que els cations europi(II) s'haurien format en condicions reductores, mentre que a la Terra les condicions són oxidants.[7]

Propietats

[modifica]

Propietats físiques

[modifica]

L'europi és un metall de densitat 5,244 g/cm³, punt de fusió 822 °C i punt d'ebullició 1 596 °C. És forçadúctil imal·leable i la sevaduresa és semblant a la delplom.[10] La sevalluïssor és argentada. La sevaconfiguració electrònica és [Xe] (4f)7(6s)². Presenta unparamagnetisme molt fort per sobre dels 90 K (–183 °C); per sota d'aquesta temperatura, el metall ordenaantiferromagnèticament, formant una estructura en espiral.[11]

Luminescència delnitrat d'europi(III) de color vermell sota llumultraviolada (dreta).

La propietat més important per a aplicacions pràctiques és laluminescència dels ions (fotoluminescència,electroluminescència itriboluminescència). Les emissions de llum d'aquest element en elsestats d'oxidació +2 i +3 són unes de les més pures que es poden obtenir de color blau, cas de l'Eu2+, i de color vermell, per l'Eu3+. Malgrat la petita luminescència d'aquests ions, es pot reforçar mitjançant la formació especialment decomplexos de coordinació amb lligants orgànics. En aquests composts l'absorció es realitza dins de l'interval de longituds d'ona de 250 a 405 nm (radiació ultraviolada), i l'emissió és de 448 nm (blau) o 612 (vermell), segons el seu estat d'excitació.[12]

Propietats químiques

[modifica]

L'europi s'oxida lentament exposat a l'aire i vigorosament quan és escalfat per damunt dels 180 °C per formaròxid de europi(III), de color rosa, l'únic òxid conegut:[13]

4Eu+3O22Eu2O3{\displaystyle {\ce {4 Eu + 3 O2 -> 2 Eu2O3}}}L'europi es forçaelectropositiu i actua com a divalent, cosa que el diferencia de la resta de lantanoides, malgrat que majoritàriament, actua com a trivalent. Reacciona lentament amb aigua freda i força ràpidament amb aigua calenta per formarhidròxid d'europi(III):[13]

2Eu(s)+6H2O(l)2Eu(OH)3(aq)+3H2(g){\displaystyle {\ce {2 Eu(s) + 6 H2O(l) -> 2 Eu(OH)3(aq) + 3 H2(g)}}}

Clorur d'europi(III)—aigua(1/6).

Reacciona amb tots elshalògens donant els corresponentshalogenurs d'europi(3+):[13]

2Eu(s)+3F2(g)2EuF3(s)[blanc]{\displaystyle {\ce {2 Eu (s) + 3 F2 (g) -> 2 EuF3 (s) [blanc]}}}2Eu(s)+3Cl2(g)2EuCl3(s)[groc]{\displaystyle {\ce {2 Eu (s) + 3 Cl2 (g) -> 2 EuCl3 (s) [groc]}}}2Eu(s)+3Br2(g)2EuBr3(s)[gris]{\displaystyle {\ce {2 Eu (s) + 3 Br2 (g) -> 2 EuBr3 (s) [gris]}}}2Eu(s)+3I2(g)2EuI3(s){\displaystyle {\ce {2Eu(s) + 3I2(g) -> 2EuI3(s)}}}

Nitrat d'europi(III)—aigua(1/6).

Es dissol fàcilment enàcid sulfúric diluït per formar solucions que contenen els ions europi(3+), que existeixen com acomplexos[Eu(OH2)9]3+{\displaystyle {\ce {[Eu(OH2)9]^3+}}}.[13]

Altres composts d'europi(3+) són: el nitrat d'europi(III)—aigua(1/6)Eu(NO3)36H2O{\displaystyle {\ce {Eu(NO3)3*6H2O}}}, l'oxalat d'europi(III)Eu2(C2O4)310H2O{\displaystyle {\ce {Eu2(C2O4)3*10H2O}}}, el perclorat d'europi(III)—aigua(1/6)Eu(ClO4)36H2O{\displaystyle {\ce {Eu(ClO4)3*6H2O}}}, l'hexaborur d'europiEuB6{\displaystyle {\ce {EuB6}}}, el nitrur d'europiEuN{\displaystyle {\ce {EuN}}} o el silicur d'europiEuSi2{\displaystyle {\ce {EuSi2}}}.[10]

També hi ha un bon nombre de composts d'europi(2+) com el fluorur d'europi(II)EuF2{\displaystyle {\ce {EuF2}}}, el clorur d'europi(II)EuCl2{\displaystyle {\ce {EuCl2}}}, el iodur d'europi(II)EuI2{\displaystyle {\ce {EuI2}}}, el sulfur d'europi(II)EuS{\displaystyle {\ce {EuS}}}, selenur d'europi(II)EuSe{\displaystyle {\ce {EuSe}}}, el tel·lurur d'europi(II)EuTe{\displaystyle {\ce {EuTe}}} i el sulfat d'europi(II)EuSO4{\displaystyle {\ce {EuSO4}}}.[10]

Isòtops

[modifica]
Article principal:Isòtops de l'europi

Els dosisòtops que hom troba de manera natural són estables: l'europi 151 (47,81 %) i l'europi 153 (52,19 %). Per altra banda, s'han caracteritzat un total de 34isòtops radioactius (excepte elsisòmers nuclears), que varien ennombre atòmic de 130 a 165 i tenen unasemivida que va de 0,9 mil·lisegons (europi 130) a 36,9 anys (europi 150).[11]

Usos

[modifica]
Làmpada fluorescent compacte de blanc càlid per efecte dels cations Eu3+.

Indústria electrònica

[modifica]

L'òxid d'europi(III)Eu2O3{\displaystyle {\ce {Eu2O3}}}és usat com amaterial fosforescent, o fosforòfor, vermell, juntament amb elterbi i l'itri, en lespantalles de plasma i decristall líquid (LCD),[14] que en contenen entre 0,5 g i 1 g cadascuna;[8] i en tecnologia militar.[14]

Indústria elèctrica

[modifica]

L'europi s'utilitza en la fabricació delàmpades fluorescents compactes (de baix consum) per a millorar-ne l'eficiència energètica i obtenir una tonalitat més càlida que la dels fluorescents clàssics. S'està estudiant l'ús d'aquest metall en elsreactors nuclears per la seva alta capacitat d'absorbirneutrons.[14]

Bitllet de 500 € sotallum ultraviolada. Les figures de color vermell estan impreses amb tinta de Eu3+. Són invisibles sota llum visible i només emeten llum vermella quan el bitllet s'il·lumina amb llum UV.

Medicina

[modifica]

L'europi intervé en el procés de detecció de lasíndrome de Down i altresmalalties genètiques. L'europi és usat com a fosforòfor, junt amb elbrom, elbari i elfluor, en les plaques per aradiografies digitals ambraigs X, que han substituït les anteriors plaques ambpel·lícula fotogràfica.[14]

Altres usos

[modifica]

L'europi s'empra en la fabricació de pinturesfosforescents, que un cop exposades a una font de llum intensa mantenen la lluminositat durant hores. També es fa servir com a mesura de seguretat en els bitllets d'euro als quals donafluorescència de color vermell quan són il·luminats ambllum ultraviolada.[15]

Una aplicació recentment proposada que podria tenir una importància de gran abast per a la creixent població mundial és en l'agricultura. S'ha demostrat que els plàstics dopats amb traces d'europi(+2) i coure(+1) converteixen eficaçment la part ultraviolada de l'energia solar en llum visible. L'ús d'aquests plàstics per cobrirhivernacles augmenta la quantitat de llum visible que reben les plantes, el que dona com a resultat rendiments de collita aproximadament un 10 % més alts.[6]

Salut

[modifica]

L'europi és perillós en l'ambient de treball, a causa del fet que la humitat i els gasos poden ser inhalats amb l'aire. Això pot causar embolisme pulmonar, especialment durant exposicions a llarg termini. Pot ser una amenaça per alfetge quan s'acumula al cos humà.[16]

Mercat

[modifica]

El 2025 el mercat de l'europi és estimat a 224 milions d'euros el 2025 i es preveu que arribi als 380 milions de dòlars el 2035. Té una taxa de creixement anual composta del 5,4% durant el període de previsió.[17] Els principals productors són la Xina, els Estats Units, Rússia, Austràlia i Índia.[18]

Referències

[modifica]
  1. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, a Lide, D. R.CRC Handbook of Chemistry and Physics (en anglès). 86a edició. CRC Press, 2005.ISBN 0-8493-0486-5. 
  2. «Kularite» (en anglès). Mindat. [Consulta: 8 maig 2018].
  3. «Unnamed (Eu-C-O Phase)» (en anglès). Mindat. [Consulta: 8 maig 2018].
  4. «Europium - Element information, properties and uses | Periodic Table». [Consulta: 13 gener 2020].
  5. 5,05,15,2Demarçay, Eug. «Sur un nouvel élément, l'europium». C. R. Acad. Sci. Paris, 132, 1, 07-01-1901, pàg. 1484-1486.
  6. 6,06,1Bünzli, Jean-Claude «Europium in the limelight» (en anglès). Nature Chemistry, 2, 8, 8-2010, pàg. 696–696.DOI:10.1038/nchem.760.ISSN:1755-4349.
  7. 7,07,17,27,3Emsley, John..Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford: Oxford University Press, 2001.ISBN 0-19-850341-5. 
  8. 8,08,1Bermejo Patiño, M.R. «Z = 63, europio, Eu. El metal que inmortaliza al viejo continente». An. Quím., 115, 2, 2019, pàg. 125. Arxivat de l'original el 2020-02-07 [Consulta: 9 febrer 2020].Arxivat 2020-02-07 aWayback Machine.
  9. «Mineral Species sorted by the element Eu Europium». [Consulta: 13 gener 2020].
  10. 10,010,110,2 William M. Haynes.CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data. 94a edició. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2016.ISBN 978-1-4665-7114-3. 
  11. 11,011,1«Europium | chemical element» (en anglès). Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 29-12-2017. [Consulta: 13 gener 2020].
  12. Briz, A. i col. «Europio: Naturaleza, luminiscencia y aplicaciones». An. Quím., 102, 4, 2006, pàg. 40-45.
  13. 13,013,113,213,3«WebElements Periodic Table » europium » reactions of elements». [Consulta: 12 gener 2020].
  14. 14,014,114,214,3Sanz Balagué, J.; Tomasa Guix, O.Elements i recursos minerals: aplicacions i reciclatge. 3a. Barcelona: Iniciativa Digital Politècnica, Abril 2017.ISBN 978-84-9880-666-3. 
  15. «El europio: el secreto que hace difícil que puedas falsificar un billete de 500 euros» (en castellà). Xataka Ciencia, 25-11-2012 [Consulta: 8 maig 2018].
  16. «Europio (Eu) Propiedades químicas y efectos sobre la salud y el medio ambiente». Lenntech B.V, 2023. [Consulta: 23 octubre 2023].
  17. «Europium Market» (en anglès). Global Market Analysis Report - 2035. Future Market Insights Inc., 22-10-2025. [Consulta: 18 novembre 2025].
  18. «Europium» (en anglès). Minerals Education Coalition. [Consulta: 18 novembre 2025].

Enllaços externs

[modifica]
En altres projectes deWikimedia:
Commons
Commons
Commons (Galeria)Modifica el valor a Wikidata
Commons
Commons
Commons (Categoria)Modifica el valor a Wikidata
Taula periòdica
H He
LiBe BCNOFNe
NaMg AlSiPSClAr
KCa ScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
RbSr YZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
CsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
FrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
Metalls alcalinsAlcalinoterrisLantanoidesActinoidesMetalls de transicióAltresmetallsSemimetallsNo-metalls - HalògensNo-metalls - Gasos noblesAltresno-metalls
Registres d'autoritat
Bases d'informació

Viccionari

Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Europi&oldid=36506990»
Categoria:
Categories ocultes:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp