Holmium

A holmium a lantanoidák közé tartozó kémiai elem, ezüstfehér színű fém. Vegyjele Ho, rendszáma 67.

67 diszprózium ← holmium → erbium - ↑ Ho ↓ Es 67 Ho Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	holmium, Ho, 67
Latin megnevezés	holmium
Elemi sorozat	lantanoidák
Csoport, periódus, mező	?, 6, f
Megjelenés	ezüstfehér
Atomtömeg	164,930328(7)[1]  g/mol
Elektronszerkezet	[Xe] 4f11 6s2
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 29, 8, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség (szobahőm.)	8,79 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on	8,34 g/cm³
Olvadáspont	1734 K (1461 °C, 2662 °F)
Forráspont	2993 K (2720 °C, 4928 °F)
Olvadáshő${\displaystyle \Delta _{fus}{H}^{\ominus }}$	17,0 kJ/mol
Párolgáshő ${\displaystyle \Delta _{vap}{H}^{\ominus }}$	265 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) 27,15 J/(mol·K)
Gőznyomás P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 1432 1584 (1775) (2040) (2410) (2964)
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	hexagonális
Oxidációs szám	3 (bázikus oxid)
Elektronegativitás	1,23 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 581,0 kJ/mol
	2.: 1140 kJ/mol
	3.: 2204 kJ/mol
Atomsugár	175 pm
Egyebek
Mágnesség	paramágneses
Elektromos ellenállás	(sz.h.) (poly) 814 nΩ·m
Hővezetési tényező	(300 K) 16,2 W/(m·K)
Hőtágulási tényező	(sz.h.) (poly) 11,2 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd)	(20 °C) 2760 m/s
Young-modulus	64,8 GPa
Nyírási modulus	26,3 GPa
Kompressziós modulus	40,2 GPa
Poisson-tényező	0,231
Vickers-keménység	481 MPa
Brinell-keménység	746 HB
CAS-szám	7440-60-0
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A holmium izotópjai izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás mód energia (MeV) termék 165Ho 100% Ho stabil 98 neutronnal
Hivatkozások

Története

A holmiumot Marc Delafontaine(en) és Charles Soret(en) svájci vegyész mutatta ki színképelemzéssel 1878-ban. Tőlük függetlenül a svéd Per Teodor Cleve(en) itterföldekben^[2] fedezte fel, ezért születési helyéről, Stockholmról nevezte el (latin neve Holmia).

Tulajdonságai

Fizikai tulajdonságai

Ho₂O₃, balra: természetes fényben, jobbra: fénycső fényében

A holmium viszonylag lágy és alakítható elem, száraz levegőn, standard nyomáson és hőmérsékleten meglehetősen stabil, és jól ellenáll a korróziónak. Magasabb páratartalom esetén és nagyobb hőmérsékleten azonban – sárgás színű oxid keletkezése közben – gyorsan oxidálódik. Tiszta állapotban fémes, ezüstfehér színű.

A holmium-oxid a megvilágítási körülményektől függően komoly színváltozást mutat. Napfényben enyhén barnás sárga színű. Háromszínű fényben tüzes narancssárga, ilyen körülmények között szinte megkülönböztethetetlen az erbium-oxidtól. E jelenség oka a foszforeszcenciás emissziós sávok szűk volta.^[3]

A természetben előforduló elemek közül e háromértékű ritkaföldfém rendelkezik a legnagyobb mágneses momentummal (10,6 µ_B), és más szokatlan mágneses sajátságokkal is bír. Ittriummal keverve erősen mágneses vegyületeket képez.^[4] Környezeti körülmények között a holmium paramágneses, de 19 K alatti hőmérsékleten ferromágnesessé válik.^[5]

Kémiai tulajdonságai

A fémholmium levegőn lassan fényét veszti, és meggyújtva könnyen holmium(III)-oxiddá ég el:

4 Ho + 3 O₂ → 2 Ho₂O₃

Elég elektropozitív fém, hideg vízzel lassan, forró vízzel meglehetősen gyorsan reagál, miközben holmium-hidroxid keletkezik:

2 Ho (s) + 6 H₂O (l) → 2 Ho(OH)₃ (aq) + 3 H₂ (g)

A holmium reagál a halogénekkel is:

2 Ho (s) + 3 F₂ (g) → 2 HoF₃ (s) [rózsaszín]

2 Ho (s) + 3 Cl₂ (g) → 2 HoCl₃ (s) [sárga]

2 Ho (s) + 3 Br₂ (g) → 2 HoBr₃ (s) [sárga]

2 Ho (s) + 3 I₂ (g) → 2 HoI₃ (s) [sárga]

Híg kénsavban készségesen oldódik, a reakció során sárga színű Ho(III)-ionokat tartalmazó oldat keletkezik, melyben [Ho(OH₂)₉]³⁺ komplexek formájában fordul elő:^[6]

2 Ho (s) + 3 H₂SO₄ (aq) → 2 Ho³⁺ (aq) + 3 SO2−4 (aq) + 3 H₂ (g)

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Holmium című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Jegyzetek

1. Standard atomic weights 2017 – Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW). (Hozzáférés: 2018. október 7.)
2. Itterföld: ritkaföldfémek oxidjainak keveréke a svéd Ytterby(en) környékéről, melyekben az ittrium a leggyakoribb elem. Johan Gadolin finn vegyész fedezte fel 1794-ben.
3. Yiguo Su et al. (2008). „Hydrothermal Synthesis of GdVO4:Ho3+ Nanorods with a Novel White-light Emission”. Chemistry Letters 37, 762. o. DOI:10.1246/cl.2008.762.
4. C. K. Gupta, Nagaiyar Krishnamurthy. Extractive metallurgy of rare earths. CRC Press, 32. o. (2004). ISBN 0415333407
5. Jiles, David. Introduction to magnetism and magnetic materials. CRC Press, 228. o. (1998). ISBN 0412798603
6. Chemical reactions of Holmium. Webelements. (Hozzáférés: 2009. június 6.)

Források

• Dr. Otto – Albrecht Neumüller: Römpp vegyészeti lexikon. Budapest: Műszaki Könyvkiadó. 1982. 2 kötet., 501. o. ISBN 963-10-3269-8
• N. N. Greenwood – A. Earnshaw: Az elemek kémiája. Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó. 2004. 3 kötet., 1687. o. ISBN 963-19-5255-X
• Kis kémiai szótár. Fordította Hársing Lászlóné. Budapest: Gondolat. 1972. 182–183. o.
• Hans Breuer: Atlasz – Kémia. Fordította Ungvárai János és Ungvárainé dr. Nagy Zsuzsanna. Harmadik, javított kiadás. Budapest: Athenaeum 2000 Kiadó Kft. 2003. 221. o. ISBN 963-9471-35-6

További információk

• a magyar Wikipédia holmiumot tartalmazó vegyületeinek listája külső keresővel

• Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap