europio, el símbolo es Eu y el número atómico es 63. Como miembro típico de los lantánidos, el europio suele tener valencia +3, pero el oxígeno +2 valencia también es común. Hay menos compuestos de europio con un estado de valencia de +2. En comparación con otros metales pesados, el europio no tiene efectos biológicos significativos y es relativamente no tóxico. La mayoría de las aplicaciones de europio utilizan el efecto fosforescente de los compuestos de europio. El europio es uno de los elementos menos abundantes del universo; Sólo hay alrededor de 5 en el universo × 10-8% de la sustancia es europio.
El europio existe en la monacita.
El descubrimiento del europio
La historia comienza a finales del siglo XIX: en aquella época, excelentes científicos comenzaron a cubrir sistemáticamente los espacios vacantes que quedaban en la tabla periódica de Mendeleev analizando el espectro de emisión atómica. Desde el punto de vista actual, este trabajo no es difícil y un estudiante universitario puede realizarlo; Pero en aquella época los científicos sólo disponían de instrumentos de baja precisión y muestras difíciles de purificar. Por lo tanto, en toda la historia del descubrimiento de los lantánidos, todos los “cuasi” descubridores siguieron haciendo afirmaciones falsas y discutiendo entre sí.
En 1885, Sir William Crookes descubrió la primera, pero no muy clara, señal del elemento 63: observó una línea espectral roja específica (609 nm) en una muestra de samario. Entre 1892 y 1893, el descubridor del galio, el samario y el disprosio, Paul é mile LeCoq de Boisbaudran, confirmó esta banda y descubrió otra banda verde (535 nm).
A continuación, en 1896, Eugène Anatole Demarçay separó pacientemente el óxido de samario y confirmó el descubrimiento de una nueva tierra rara situada entre el samario y el gadolinio. Separó con éxito este elemento en 1901, marcando el final del viaje de descubrimiento: “Espero llamar a este nuevo elemento Europio, con el símbolo Eu y una masa atómica de aproximadamente 151”.
configuración electrónica
Configuración electrónica:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Aunque el europio suele ser trivalente, tiende a formar compuestos divalentes. Este fenómeno es diferente de la formación de compuestos de valencia +3 por la mayoría de los lantánidos. El europio divalente tiene una configuración electrónica de 4f7, ya que la cáscara f semillena proporciona más estabilidad, y el europio (II) y el bario (II) son similares. El europio divalente es un agente reductor suave que se oxida en el aire para formar un compuesto de europio (III). En condiciones anaeróbicas, especialmente en condiciones de calentamiento, el europio divalente es suficientemente estable y tiende a incorporarse al calcio y otros minerales alcalinotérreos. Este proceso de intercambio iónico es la base de la “anomalía negativa del europio”, es decir, en comparación con la abundancia de condrita, muchos minerales lantánidos como la monacita tienen un bajo contenido de europio. En comparación con la monacita, la bastnasita suele presentar menos anomalías negativas de europio, por lo que la bastnasita también es la principal fuente de europio.
El europio es un metal de color gris hierro con un punto de fusión de 822 °C, un punto de ebullición de 1597 °C y una densidad de 5,2434 g/cm³； Es el elemento menos denso, más blando y más volátil entre las tierras raras. El europio es el metal más activo entre las tierras raras: a temperatura ambiente, pierde inmediatamente su brillo metálico en el aire y se oxida rápidamente hasta convertirse en polvo; Reacciona violentamente con agua fría para generar gas hidrógeno; El europio puede reaccionar con boro, carbono, azufre, fósforo, hidrógeno, nitrógeno, etc.
Aplicación del europio
El sulfato de europio emite fluorescencia roja bajo luz ultravioleta
Georges Urbain, un joven y destacado químico, heredó el instrumento de espectroscopia de Dinamarca y descubrió que una muestra de óxido de itrio (III) dopada con europio emitía una luz roja muy brillante en 1906. Este es el comienzo del largo viaje de los materiales fosforescentes de europio. No sólo se utiliza para emitir luz roja, sino también luz azul, porque el espectro de emisión de Eu2+ se encuentra dentro de este rango.
Un fósforo compuesto por emisores rojos Eu3+, verdes Tb3+ y azules Eu2+, o una combinación de ellos, puede convertir la luz ultravioleta en luz visible. Estos materiales desempeñan un papel importante en diversos instrumentos en todo el mundo: pantallas intensificadoras de rayos X, tubos de rayos catódicos o pantallas de plasma, así como las recientes lámparas fluorescentes y diodos emisores de luz de bajo consumo.
El efecto de fluorescencia del europio trivalente también puede ser sensibilizado por moléculas aromáticas orgánicas, y dichos complejos se pueden aplicar en diversas situaciones que requieren una alta sensibilidad, como tintas y códigos de barras antifalsificación.
Desde la década de 1980, el europio ha desempeñado un papel destacado en el análisis biofarmacéutico de alta sensibilidad mediante el método de fluorescencia fría de resolución temporal. En la mayoría de los hospitales y laboratorios médicos, este tipo de análisis se ha convertido en una rutina. En la investigación de las ciencias de la vida, incluidas las imágenes biológicas, las sondas biológicas fluorescentes hechas de europio y otros lantánidos son omnipresentes. Afortunadamente, un kilogramo de europio es suficiente para respaldar aproximadamente mil millones de análisis; después de que el gobierno chino restringiera recientemente las exportaciones de tierras raras, los países industrializados, presas del pánico por la escasez de almacenamiento de elementos de tierras raras, no tienen que preocuparse por amenazas similares a tales aplicaciones.
El óxido de europio se utiliza como fósforo de emisión estimulada en el nuevo sistema de diagnóstico médico por rayos X. El óxido de europio también se puede utilizar para fabricar lentes de colores y filtros optoelectrónicos, para dispositivos de almacenamiento de burbujas magnéticas y en materiales de control, materiales de protección y materiales estructurales de reactores atómicos. Debido a que sus átomos pueden absorber más neutrones que cualquier otro elemento, se usa comúnmente como material para absorber neutrones en reactores atómicos.
En el mundo actual en rápida expansión, la aplicación recientemente descubierta del europio puede tener profundos impactos en la agricultura. Los científicos han descubierto que los plásticos dopados con europio divalente y cobre univalente pueden convertir eficazmente la parte ultravioleta de la luz solar en luz visible. Este proceso es bastante verde (son los colores complementarios del rojo). El uso de este tipo de plástico para construir un invernadero puede permitir que las plantas absorban más luz visible y aumentar el rendimiento de los cultivos en aproximadamente un 10%.
El europio también se puede aplicar a los chips de memoria cuántica, que pueden almacenar información de forma fiable durante varios días seguidos. Estos pueden permitir que datos cuánticos confidenciales se almacenen en un dispositivo similar a un disco duro y se envíen a todo el país.
Hora de publicación: 27 de junio de 2023