EuropioEl símbolo es Eu y su número atómico es 63. Como miembro típico de los lantánidos, el europio suele tener valencia +3, aunque también es común la valencia +2 del oxígeno. Hay menos compuestos de europio con valencia +2. En comparación con otros metales pesados, el europio no tiene efectos biológicos significativos y es relativamente no tóxico. La mayoría de las aplicaciones del europio aprovechan el efecto fosforescente de sus compuestos. El europio es uno de los elementos menos abundantes del universo; solo hay alrededor del 5 % de europio en el universo (10⁻⁴).
El europio existe en la monacita
El descubrimiento del europio
La historia comienza a finales del siglo XIX: en aquella época, científicos destacados comenzaron a llenar sistemáticamente las lagunas en la tabla periódica de Mendeléyev mediante el análisis del espectro de emisión atómica. Hoy en día, esta tarea no es difícil y un estudiante universitario puede completarla; sin embargo, en aquel entonces, los científicos solo contaban con instrumentos de baja precisión y muestras difíciles de purificar. Por lo tanto, a lo largo de la historia del descubrimiento de los lantánidos, todos los "cuasi" descubridores no pararon de hacer afirmaciones falsas y discutir entre sí.
En 1885, Sir William Crookes descubrió la primera, aunque 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 émile LeCoq de Boisbaudran, confirmó esta banda y descubrió otra banda verde (535 nm).
Posteriormente, en 1896, Eugène Anatole Demarç ay separó pacientemente el óxido de samario y confirmó el descubrimiento de un nuevo elemento de tierras raras situado entre el samario y el gadolinio. Separó con éxito este elemento en 1901, marcando el final de su descubrimiento: «Espero nombrar 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, es propenso 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 capa 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 a menudo exhibe menos anomalías negativas de europio, por lo que la bastnasita también es la principal fuente de europio.
El europio es un metal gris ferroso 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 de las tierras raras. Es el metal más activo de todas: a temperatura ambiente, pierde inmediatamente su brillo metálico en contacto con el aire y se oxida rápidamente hasta convertirse en polvo. Reacciona violentamente con agua fría para generar gas hidrógeno. 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 químico destacado, heredó el instrumento de espectroscopia de Demarçay y descubrió en 1906 que una muestra de óxido de itrio(III) dopado con europio emitía una luz roja muy brillante. Este es el comienzo del largo viaje de los materiales fosforescentes de europio, utilizados no solo 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 de todo el mundo: pantallas intensificadoras de rayos X, tubos de rayos catódicos o pantallas de plasma, así como lámparas fluorescentes de bajo consumo y diodos emisores de luz (LED) de reciente desarrollo.
El efecto de fluorescencia del europio trivalente también puede ser sensibilizado por moléculas aromáticas orgánicas, y dichos complejos pueden aplicarse en diversas situaciones que requieren alta sensibilidad, como tintas anti-falsificación y códigos de barras.
Desde la década de 1980, el europio ha desempeñado un papel fundamental en el análisis biofarmacéutico de alta sensibilidad mediante el método de fluorescencia fría con resolución temporal. En la mayoría de los hospitales y laboratorios médicos, este tipo de análisis se ha convertido en una práctica habitual. En la investigación en ciencias de la vida, incluida la imagenología biológica, las sondas biológicas fluorescentes de europio y otros lantánidos son omnipresentes. Afortunadamente, un kilogramo de europio es suficiente para realizar aproximadamente mil millones de análisis. Tras la reciente restricción de las exportaciones de tierras raras por parte del gobierno chino, los países industrializados, presas del pánico por la escasez de almacenamiento de tierras raras, ya no tienen que preocuparse por amenazas similares para estas aplicaciones.
El óxido de europio se utiliza como fósforo de emisión estimulada en los nuevos sistemas de diagnóstico médico por rayos X. También se puede emplear para fabricar lentes coloreadas y filtros optoelectrónicos, para dispositivos de almacenamiento de burbujas magnéticas, y en materiales de control, materiales de blindaje y materiales estructurales de reactores atómicos. Dado que sus átomos pueden absorber más neutrones que cualquier otro elemento, se utiliza comúnmente como material para la absorción de neutrones en reactores atómicos.
En el mundo en rápida expansión actual, la aplicación recientemente descubierta del europio podría tener un profundo impacto en la agricultura. Los científicos han descubierto que los plásticos dopados con europio divalente y cobre univalente pueden convertir eficientemente la fracción ultravioleta de la luz solar en luz visible. Este proceso es bastante ecológico (es el color complementario 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 chips de memoria cuántica, que pueden almacenar información de forma fiable durante varios días. Esto permite almacenar datos cuánticos sensibles en un dispositivo similar a un disco duro y enviarlos a cualquier parte del país.
Hora de publicación: 27 de junio de 2023