Informationssystem "Atomernas elektroniska struktur. Det kemiska grundämnet europium: huvudsakliga egenskaper och användningsområden Väteenergi. För att erhålla termisk energi genom termokemisk nedbrytning av vatten används europiumoxid

Beskrivning

Den elektroniska strukturen hos europiumatomen Eu I innehåller 63 elektroner som fyllde 13 skal. Huvudtermen är oktetten 8 S 7/2 av konfigurationen 4f 7 6s 2. När s-elektronen exciteras uppstår olika termer av 4f 7 6snl, 4f 7 5dnl och 4f 7 nl 2 konfigurationerna med hög multiplicitet (6,8,10) i LS-kopplingen, som bildar spektrumet. För första gången studerades Eu I-atomens optiska spektrum av Russell H. och King A. (1934). Över den första joniseringsgränsen (45734,9 cm -1) finns nivåer av 4f 7 5dnp-konfigurationen, över den andra (47404,1 cm -1) finns det oklassificerade nivåer. Hittills är studiegraden av Eu I liten, det finns många oklassificerade nivåer och övergångar.

Referenser:

Kotochigova S.A. och andra // OiS - 1983 - T. 55, nr 3 - P. 422-429; T. 54, nr 3 - s. 415-420.

Komarovsky V.A. och andra // OiS - 1991 - T. 71, nr 4 - P.559-592; 1984 - T. 57, nr 5 - P. 803-807.

Karner C. et al. //Astron. och Astrophys. - 1982 - Vol. 107, nr 1 - sid 161-165.

Golovachev N.V. och andra // OiS - 1978 - T. 44, nr 1 - S. 28-30.

Bhattacharyya S. et al. // Fysisk. Varv. A - 2006 - Vol. 73, nr. 6 - P. 062506; 2007 - Vol. 76, nr. 1 A - P. 012502; Spectrochim. Acta B - 2003 - Vol. 58, nr 3 - sid 469-478.

Smirnov Yu.M. // TVT - 2003 - T. 41, nr 3 - P. 353-360.

Nakhate S. et al. // J. Phys. B - 1996 - Vol. 29, nr 8 - s. 1439-1450.

Xie J. et al. // J. Phys. B - 2011 - Vol. 44, nr 1 - P. 015003.

Wang Xi et al. // J. Phys. B - 2012 - Vol. 45 - s. 165001.

Den Hartog E. et al. // Astrofys. J., suppl. ser. - 2002 - Vol. 141 - sid 255-265.

Elantkowska M. et al. // Z. Phys. D - 1993 - Vol. 27 - sid 103-109.

Europium är ett kemiskt grundämne i det periodiska systemet. Det används inom energi, medicin och elektronik och är den dyraste representanten för lantaniderna. Vilka är egenskaperna och egenskaperna hos europium?

Element 63

Det kemiska grundämnet europium upptäcktes först av engelsmannen William Crookes 1886. Men dess egenskaper blev inte kända omedelbart. Upprepade gånger såg Crookes och andra forskare bara spektrallinjer av ett ämne som var okänt för dem. Dess upptäckt tillskrivs fransmannen Eugene Demarce, som inte bara upptäckte grundämnet, utan också isolerade det från mineralet, beskrev det och gav det ett namn.

Europium är en metall med atomnummer 63. Den förekommer inte ensam och finns naturligt i sällsynta jordartsmetaller som monazit och xenotime. Mängden av det kemiska elementet europium i jordskorpan är 1,2 * 10 -4%. För industriell produktion utvinns metallen från monazit, eftersom dess innehåll i detta mineral når upp till 1%.

De största fyndigheterna av europium finns i Kenya. Det finns också i USA, Brasilien, Australien, skandinaviska länder, Ryssland, Kazakstan, etc.

Huvuddragen

Det kemiska elementet europium är en silvervit metall. Dess atommassa är 151,964 (1) g/mol. Det är mjukt och lätt mottagligt för mekanisk verkan, men endast under en inert atmosfär, eftersom det är en ganska aktiv substans.

Metallens smältpunkt är 826 grader Celsius, europium kokar vid en temperatur av 1529 grader. Det kan bli supraledande (får förmågan att ha noll elektriskt motstånd) vid ett tryck på 80 GPa och en temperatur på -271,35 Celsius (1,8 K).

Det finns två naturliga isotoper av grundämnet europium 153 och europium 151 med olika neutroninnehåll i kärnan. Den första är ganska stabil och är något mer utbredd i naturen. Den andra isotopen är instabil och uppvisar alfasönderfall. Perioden för det kemiska grundämnet europium 151 är 5×10 18 år. Utöver dessa isotoper finns det ytterligare 35 konstgjorda. Den längsta är Eu 150 (halveringstid 36,9 år), och en av de snabbaste är Eu 152 m3 (halveringstid 164 nanosekunder).

Kemiska egenskaper

Det kemiska elementet europium tillhör lantanidgruppen, tillsammans med lantan, cerium, gadolinium, prometium och andra. Han är den lättaste och mest aktiva av alla sina "klasskamrater". Europium reagerar snabbt med luft, oxiderar och blir täckt av en film. På grund av detta förvaras det vanligtvis i paraffin eller fotogen i speciella behållare och kolvar.

Europium är också aktivt i andra reaktioner. I föreningar är det vanligtvis trevärt, men ibland är det tvåvärt. Vid upphettning i en syreatmosfär bildar den föreningen Eu 2 O 3 i form av ett vitrosa pulver. När den värms upp något reagerar den lätt med kväve, väte och halogener. Många av dess föreningar är vita med ljusa nyanser av orange och rosa.

Europium (III) katjoner erhålls genom sönderdelning av lösningar av sulfat-, oxalat- och nitratsalter. Inom industrin produceras metallen med kol eller lantan genom att reducera dess oxid eller elektrolys av dess legering EuCl 3.

Av alla lantanider är det bara emissionsspektrumet för europium(III)-joner som kan urskiljas av det mänskliga ögat. När den används för att generera laserstrålning är färgen på dess stråle orange.

Ansökan

Det kemiska elementet europium har funnit tillämpning inom elektronikområdet. I färg-tv används den för att aktivera röda eller blå fosforer. Dess kombination med kisel EuSi 2 bildar tunna filmer och används för att göra mikrokretsar.

Elementet används för tillverkning av lysrör och lysrör. Inom medicinen användes det för att behandla vissa former av cancer. Dess artificiella isotop europium 152 fungerar som en indikator, och isotopen med nummer 155 används för medicinsk diagnostik.

Det absorberar termiska neutroner starkare än andra lantanider, vilket är mycket användbart inom kärnenergi. För dessa ändamål används dess oxid, en förening med borsyra (europiumborat) och en binär förening med bor (europiumhexaborid). Grundämnet används också i atomär väteenergi under den termokemiska nedbrytningen av vatten.

Skada och påverkan på människor

Europium finns i små mängder i människokroppen. Det kan också innehållas i vatten och komma in i det i områden med mineralfyndigheter där det ingår. Industriproduktionen förser också vatten med detta element.

Effekten av elementet på människokroppen och hälsan har inte studerats. Om man litar på den utbredda informationen, utgör den ingen särskild fara, eftersom dess koncentrationer vanligtvis är för låga.

Europium har mycket liten toxicitet, och dess innehåll i vatten är vanligtvis så litet att det inte nämnvärt kan påverka dess kvalitet. I sötvatten och lågsaltvatten når dess mängd 1 μg/l, i havsvatten är denna siffra 1,1 * 10 -6 mg/l.

Europium

EUROPIUM-och jag; m.[lat. Europium] Kemiskt grundämne (Eu), en silvervit radioaktiv metall som tillhör lantaniderna (erhållen på konstgjord väg; används inom kärnkrafts- och radioteknikindustrin).

europium

(lat. Europium), ett kemiskt grundämne i grupp III i det periodiska systemet, tillhör lantaniderna. Metall, densitet 5,245 g/cm 3, t pl 826°C. Namnet kommer från "Europa" (en del av världen). Neutronabsorbator i kärnreaktorer, fosforaktivator i färg-TV.

EUROPIUM

EUROPIUM (lat. Europium), Eu (läs "europium"), kemiskt grundämne med atomnummer 63, atommassa 151,96. Består av två stabila isotoper 151 Eu (47,82%) och 153 Eu (52,18%). Konfiguration av yttre elektroniska lager 4 s 2 sid 6 d 10 f 7 5s 2 sid 6 6s 2 . Oxidationstillståndet i föreningar är +3 (valens III), mer sällan +2 (valens II).
Tillhör sällsynta jordartsmetaller (ceriumundergrupp av lantanider). Belägen i grupp III B, i den 6:e perioden i det periodiska systemet. Radien för den neutrala atomen är 0,202 nm, radien för Eu 2+-jonen är 0,131 nm och Eu 3+-jonen är 0,109 nm. Joniseringsenergier 5,664, 11,25, 24,70, 42,65 eV. Elektronegativitet enligt Pauling (centimeter. PAULING Linus) 1.
Upptäcktshistoria
Europium upptäcktes av E. Demarsay 1886. Elementet fick sitt namn 1901 efter namnet på kontinenten. Europiummetall erhölls först 1937.
Att vara i naturen
Europiumhalten i jordskorpan är 1,310 -4 %, i havsvatten 1,110 -6 mg/l. En del av monazitmineralerna (centimeter. MONAZIT), loparita (centimeter. LOPARIT), bastnaesit (centimeter. BASTNESIT) och andra.
Mottagande
Metalliskt europium erhålls genom reduktion av Eu 2 O 3 i vakuum med lantan eller kol, såväl som genom elektrolys av EuCl 3-smältan.
Fysiska och kemiska egenskaper
Europium är en silvergrå metall. Kubikgitter typ a-Fe, A= 0,4582 nm. Smältpunkt 826 °C, kokpunkt 1559 °C, densitet 5,245 kg/dm3.
I luften är europium täckt med en film av oxider och hydratiserade karbonater. Med lätt uppvärmning oxiderar den snabbt. När den värms upp något reagerar den med halogener, kväve och väte. Reagerar med vatten och mineralsyror vid rumstemperatur.
Oxiden Eu 2 O 3 har grundläggande egenskaper den motsvarar den starka basen Eu(OH) 3. Interaktionen mellan Eu och Eu 2 O 3, liksom interaktionen av trevärda europiumoxihalider med litiumhydrid LiH, producerar europium (II) oxid EuO. Basen Eu(OH)2 motsvarar denna oxid.
Ansökan
Den används som neutronabsorbator inom kärnteknik, en aktivator av röda fosforer som används i färg-tv. 155 Eu - i medicinsk diagnostik.


encyklopedisk ordbok. 2009 .

Synonymer:

Se vad "europium" är i andra ordböcker:

    - (symbol Eu), en silvervit metall från LANTHANIDE-serien, den mjukaste och mest flyktiga av dem. Den isolerades först i form av en oxid 1896. Europium utvinns från mineralerna monazit och bastnäsit. Används vid tillverkning av färg-TV-skärmar,... ... Vetenskaplig och teknisk encyklopedisk ordbok

    - (Europium), Eu, kemiskt element i grupp III i det periodiska systemet, atomnummer 63, atommassa 151,96; tillhör sällsynta jordartsmetaller; metall. Upptäcktes av den franske kemisten E. Demarsay 1901... Modernt uppslagsverk

    - (lat. Europium) Eu, ett kemiskt grundämne i grupp III i det periodiska systemet, atomnummer 63, atommassa 151,96, tillhör lantaniderna. Metall, densitet 5,245 g/cm³, smältpunkt 826.C. Namnet kommer från Europa (en del av världen). Neutronabsorbent i... ... Stor encyklopedisk ordbok

    - (Europium), EU-kemikalie. element av grupp III periodisk. system av element, kl. nummer 63, kl. massa 151,96, del av lantanidfamiljen. Naturlig E. består av isotoper med masstalen 151 (47,82 %) och 153 (52,18 %). Elektronisk konfiguration av tre... ... Fysisk uppslagsverk

    Substantiv, antal synonymer: 3 lantanid (15) metall (86) element (159) ASIS Dictionary of Synonyms ... Synonym ordbok

    europium- Eu kemiskt element; tillhör lantanider; i form av oxid används den i kärnenergi som en brännbar absorbator. [A.S. Goldberg. Engelsk-rysk energiordbok. 2006] Ämnen energi i allmänhet Synonymer Eu EN europium ... Teknisk översättarguide

    Europium- (Europium), Eu, kemiskt element i grupp III i det periodiska systemet, atomnummer 63, atommassa 151,96; tillhör sällsynta jordartsmetaller; metall. Upptäcktes av den franske kemisten E. Demarsay 1901. ... Illustrerad encyklopedisk ordbok

    63 Samarium ← Europium → Gadolinium ... Wikipedia

    - (lat. Europium), kemisk. element III gr. period vild system, hänvisar till lantaniderna. Metall, tät 5,245 g/cm3, smältpunkt 826°C. namn från Europa (en del av världen). Neutronabsorbator i kärnreaktorer, aktivator av fosfor i färg. TV-apparater... Naturvetenskap. encyklopedisk ordbok

    - (prop.) kemikalie ett grundämne från lantanidfamiljen, symbol Eu (lat. europium); metall. Ny ordbok över främmande ord. av EdwART, 2009. europium [Ordbok över främmande ord i det ryska språket

Böcker

  • Populärt bibliotek av kemiska element. I två böcker. Bok 1. Väte - Palladium,. Popular Chemical Elements Library innehåller information om alla grundämnen som är kända för mänskligheten. Idag finns det 107 av dem, några av dem erhållna på konstgjord väg. Hur olika egenskaperna är...

"Europeum"

Slutförd av: elev i grupp YaF-42

Zharlgapova Aida

Kontrolleras av: Zhumadilov K.Sh.

Astana, 2015

Upptäcktshistoria

Upptäckten av europium är förknippad med det tidiga spektroskopiska arbetet av Crookes och Lecoq de Boisbaudran. 1886 upptäckte Crookes, medan han studerade fosforescensspektrumet för mineralet samarskite, ett band i våglängdsområdet 609 A. Han observerade samma band när han analyserade en blandning av ytterbium och samariumjordar. Crookes gav inget namn åt det misstänkta grundämnet och betecknade det tillfälligt med indexet Y. 1892 fick Lecoq de Boisbaudran 3 g renad samariumjord från Cleves och utförde dess fraktionerade kristallisation. Efter spektroskopi av de resulterande fraktionerna upptäckte han ett antal nya linjer och betecknade det förmodade nya elementet med indexen Z (epsilon) och Z (zetta). Fyra år senare såg Demarsay, som ett resultat av ett långvarigt mödosamt arbete med att isolera det önskade elementet från samariumjord, tydligt ett spektroskopiskt band av en okänd jord; han gav den indexet "E". Det bevisades senare att Lecoq de Boisbaudrans Z(epsilon) och Z(zetta), Demarsays "E", och de anomala spektralbanden som observerades av Crookes, tillhör samma element, som av Demarsay 1901 benämndes Europium för att hedra Europas kontinent.

EUROPIUM(Europium), Eu - kemikalie. element av grupp III periodisk. system av element, kl. nummer 63, kl. massa 151,96, del av lantanidfamiljen. Naturlig E. består av isotoper med masstalen 151 (47,82 %) och 153 (52,18 %). Elektronisk konfiguration av tre ext. skal 4s 2 p 6 d 10 f 7 5s 2 p 6 6s 2. Energi och forskning joniseringar är 5,664, 11,25 och 24,7 eV. Crystalchem. Eu-atomens radie är 0,202 nm (den största bland lantaniderna), radien för Eu 3+-jonen är 0,097 nm. Elektronegativitetsvärdet är 1,01. I fri form - silvervit metall, kroppscentrerat kubiskt kristallgitter med gitterkonstant a= 0,45720 nm. Densitet 5,245 kg/dm 3, t pl =822 °C, t koka =1597 °C. Smältvärme 9,2 kJ/mol, förångningsvärme 146 kJ/mol, sp. värmekapacitet 27,6 J/mol.K, sp. motstånd 8.13.10 -5 Ohm.cm (vid 25 °C). Paramagnetisk, magnetisk känslighet 22.10 -8. I chem. föreningar uppvisar oxidationstillstånd +2 och +3. Naturliga isotoper av E. har höga termiska neutroninfångningstvärsnitt, så E. används som en eff. neutronabsorbator. Eu fungerar som en aktivator vid nedbrytning. fosforer baserade på föreningarna Y, Zn, etc. Lasrar baserade på rubinaktiverad Eu 3+ producerar strålning i det synliga området av spektrumet. Av radionukliderna, de flesta Det som spelar roll är (b - -radioaktivt 152 Eu (T 1/2 = 13,33 g) och 154 Eu (T 1/2 = 8,8 g), som används vid upptäckt av g-fel och andra ändamål.

För ROSFOND-biblioteket var det nödvändigt att välja neutrondata för 12 stabila och långlivade isotoper av europium. Data för alla dessa isotoper finns i FOND-2.2-biblioteket. Men som kommer att framgå nedan skulle det vara tillrådligt att ersätta neutrondata för ett antal isotoper med mer moderna och fullständiga uppskattningar gjorda under senare år. Låt oss överväga resultaten av den omvärdering av data för europiumisotoper som genomförts under de senaste åren i jämförelse med uppskattningarna i FUND-2.2. I det här fallet kommer vi att ägna stor uppmärksamhet åt resultaten av att bedöma fångstvärsnittet. Alla experimentella data som användes i jämförelse med de uppskattade tvärsnitten togs från EXFOR-CINDA-databasen (version 1.81, juni 2005). Rekommenderade Muhabhab-värden ges enligt verket "Thermal Neutron Capture Cross Sections, Resonance Integrals and G-factors", INDC(NDS)-440, 2003. Radioaktiva isotoper. Det finns inga kompletta neutrondata för de 6 långlivade dysprosiumisotoperna –145Eu, 146Eu, 147Eu, 148Eu, 149Eu och 150Eu. I FOND-2.2-biblioteket togs neutrondata för dem från EAF-3. I EAF-2003-versionen av biblioteket förblev data om radioaktiv neutronfångning till största delen praktiskt taget oförändrad, men de återstående tvärsnitten reviderades med hänsyn till beräkningar med hjälp av program som implementerar nya teoretiska modeller. Särskilt anmärkningsvärt är de långlivade isotoperna 152Eu, 154Eu, 155Eu och 156Eu, för vilka kompletta uppsättningar neutrondata fanns tillgängliga. Dessa isotoper kännetecknas av stora strålningsfångstvärsnitt och långa livslängder. De är fissionsprodukter som ger ett märkbart totalt bidrag till det totala absorptionstvärsnittet av alla fissionsprodukter. Stabila isotoper. Data för stabila europiumisotoper i FOND-2.2-biblioteket togs från JENDL-3.3-biblioteket med lätt datakorrigering (mars 1990). Ändringarna gällde revidering av tvärsnitt för tröskelreaktioner. JEF-3.1-biblioteket för Eu-151 använder uppskattningen som gjorts för JEF-2.2 (~ENDF/B-V). För Eu-153, en uppskattning gjord för det japanska neutrondatabiblioteket JENDL-3.2. Neutrondata i JENDL-3.3-biblioteket har inte reviderats sedan JENDL-3.2-versionen (mars 1990). ENDF.B-VII (betha 1.2 version, november 2005) antar bedömningen som genomfördes som en del av projektet för att skapa ett internationellt bibliotek för fissionsprodukter. Författare till bedömningen: Muhabhab (S.Mughabghab, BNL) - (resonansområde); Oblozinsky (P. Oblozinsky, BNL), Rochman (D. Rochman, BNL) och Herman (M. Herman, BNL) - (region med högre energi. När vi analyserar neutrondata för individuella isotoper kommer vi att utgå från den allmänna informationen som presenteras ovan. Europium-152 Eu-152-isotopen bildas genom att den stabila isotopen Eu-151 bränns ut. Den har tre isomeriskt tillstånd I grundtillståndet - halveringstid T1\2 = 13,516 år varifrån isotopen, med ~70% sannolikhet, genomgår β-sönderfall förvandlas till en stabil isotop Gd-150 (α-aktiv), och med. ~30% sannolikhet som ett resultat av positronsönderfall övergår i Sm-152. Halveringstiden är 9,31 timmar sönderfallsprocesserna är omvända. Sannolikheten för den isomera övergången är försumbar =96 min.) genomgår en isomer övergång till grundtillståndet med emission av ett γ-kvantum I FOND-2.2 - uppskattning av J. Kopecky. Nierop, 1992 (EAF-3) - uppskattning utförd för JENDL-3.3 - utvärdering gjord för JENDL-3.2 med mindre modifieringar, 1990. I ENDF/B-VII b1.2 - utvärdering av R. Wright och. JNDC FPND W.G. (2005) för det internationella klyvningsproduktbiblioteket. I området för tillåtna resonanser (1.E-5 eV – 62.07 eV) användes ENDF/B-uppskattningen ovan – JENDL-3.3-uppskattningen. Vissa egenskaper för resonansenergiregionen ges i tabell 2. De erhölls med hjälp av INTER-programmet från ENDF UTILITY CODES mjukvarupaketet (utgåva 6.13, juli 2002). Från informationen som presenteras i tabell 2, kan det ses att både ENDF/B-uppskattningen och JENDL-uppskattningen överensstämmer med det experimentella värdet av fångstvärsnittet. Observera att det finns en stark diskrepans mellan värdet på resonansintegralen som rekommenderas av Muhabhab (BNL-325, 1981) och värdena som erhålls från de uppskattade tvärsnitten. Det framgår också av tabelluppgifterna att den bedömning som fonden har antagit behöver ses över. Figur 10 visar en jämförelse av de uppskattade tvärsnitten för radiativ neutroninfångning i resonansenergiområdet. Från jämförelsen som visas i figur 10 kan det ses att ENDF/B-uppskattningen avsevärt utökar området för tillåtna resonanser. När man beskriver resonanser i området 2 eV är ENDF/B-uppskattningen högre än JENDL-uppskattningen, vilket orsakar små avvikelser i värdet av resonansintegralen mellan dessa uppskattningar.

Användningsområde europium

Europiummetall, beteckning enligt ryska standarder EvM-1 enligt TU 48-2-217-72, göt, kemisk renhet 99,9% eller mer. De tillhör sällsynta jordartsmetaller (ceriumundergrupp av lantanider). Ligger i grupp 111 b, i den 6:e perioden av det periodiska systemet, är Europium den lättaste av lantaniderna. Det är också instabilt bland sällsynta jordartsmetaller - i närvaro av atmosfäriskt syre och fukt oxiderar det snabbt (korroderar). Europium är den mest aktiva och en av de dyraste lantaniderna. Används som ett finansiellt instrument. De tekniska tillämpningarna av europium är följande:

1. Kärnkraft: Europium används som neutronabsorbator i kärnreaktorer, den mest aktiva när det gäller neutronfångst är europium-151. detta ger ett mycket effektivt skydd mot hård strålning över ett brett våglängdsspektrum.

2. Kärnväteenergi: Europiumoxid används vid den termokemiska nedbrytningen av vatten i atomär väteenergi (Europium-strontium-jodidcykeln).

3. Lasermaterial: Europiumjoner används för att generera laserstrålning i det synliga området av spektrumet (orange strålar), så europiumoxid används för att skapa flytande lasrar i fast tillstånd.。

4. Elektronik: Europium är ett dopmedel i samariummonosulfid (termoelektriska generatorer), och även som en legeringskomponent för syntes av diamantliknande (superhård) kolnitrid. Europiumsilicid i form av tunna filmer används i integrerad mikroelektronik.

5. Europiummonoxid används i form av tunna filmer som magnetiska halvledarmaterial för snabbt utvecklande funktionell elektronik, och i synnerhet MIS-elektronik

6. Fosforer: Europium volframat är en fosfor som används i mikroelektronik och TV. Strontiumborat är dopat med europium och används som fosfor i svartljuslampor.

7. Europium i medicin: Europiumkatjoner används framgångsrikt inom medicin som fluorescerande sonder. Radioaktiva isotoper av Europium används vid behandling av vissa former av cancer.

8. Annan användning av europium: Ljuskänsliga föreningar av europium med brom, klor och jod studeras intensivt. Europium-154 har en hög värmeavgivningshastighet under radioaktivt sönderfall och har föreslagits som bränsle i radioisotopenergikällor. Vissa speciallegeringar, särskilt zirkoniumbaserade legeringar, är dopade med europium, separerade från andra lantanider.


Relaterad information.


Berättelse

Att vara i naturen

Födelseort

Mottagande

Metalliskt europium erhålls genom reduktion av Eu 2 O 3 i vakuum med lantan eller kol, såväl som genom elektrolys av EuCl 3-smältan.

Priser

Europium är en av de dyraste lantaniderna. 2014 varierade priset på europiummetall EBM-1 från 800 till 2000 US-dollar per kg, och europiumoxid med en renhet på 99,9% var cirka 500 dollar per kg.

Fysikaliska egenskaper

Europium i sin rena form är, liksom de andra lantaniderna, en mjuk, silvervit metall. Den har ovanligt låg densitet (5,243 g/cm3), smältpunkt (826 °C) och kokpunkt (1440 °C) jämfört med sina periodiska grannar gadolinium och samarium. Dessa värden motsäger fenomenet med lantanidkompression på grund av påverkan av den elektroniska konfigurationen av europiumatomen 4f 7 6s 2 på dess egenskaper. Eftersom europiumatomens f-elektronskal är halvfyllt, tillhandahålls endast två elektroner för bildandet av en metallisk bindning, vars attraktion till kärnan försvagas och leder till en betydande ökning av atomens radie. Ett liknande fenomen observeras också i ytterbiumatomen. Under normala förhållanden har europium ett kroppscentrerat kubiskt kristallgitter med en gitterkonstant på 4,581 Å. Vid kristallisering under högt tryck bildar europium ytterligare två modifikationer av kristallgittret. Dessutom skiljer sig sekvensen av modifieringar med ökande tryck från sekvensen i andra lantanider, som också observeras i ytterbium. Den första fasövergången sker vid tryck över 12,5 GPa, där europium bildar ett hexagonalt kristallgitter med parametrarna a = 2,41 Å och c = 5,45 Å. Vid tryck över 18 GPa bildar europium ett liknande hexagonalt kristallgitter med en tätare packning. Europiumjoner inbäddade i kristallgittret hos vissa föreningar kan producera intensiv fluorescens, med våglängden på det emitterade ljuset beroende på europiumjonernas oxidationstillstånd. Eu 3+, nästan oavsett vilket ämne i vars kristallgitter det är inbäddat, avger ljus med våglängder på 613 och 618 nm, vilket motsvarar en intensiv röd färg. Tvärtom beror den maximala emissionen av Eu 2+ starkt på strukturen hos värdsubstansens kristallgitter och, till exempel i fallet med barium-magnesiumaluminat, är våglängden för det emitterade ljuset 447 nm och är i den blå delen av spektrumet, och i fallet med strontiumaluminat (SrAl 2 O 4 : Eu 2+) är våglängden 520 nm och är i den gröna delen av det synliga ljusspektrumet. Vid ett tryck på 80 GPa och en temperatur på 1,8 K får europium supraledande egenskaper.

Isotoper

Naturligt europium består av två isotoper, 151 Eu och 153 Eu, i ett förhållande av ungefär 1:1. Europium-153 har en naturlig förekomst på 52,2% och är stabil. Isotopen europium-151 utgör 47,8 % av naturligt europium. Det har nyligen upptäckts ha svag alfa-radioaktivitet med en halveringstid på cirka 5 x 10 18 år, motsvarande cirka 1 sönderfall per 2 minuter per kilogram naturligt europium. Utöver denna naturliga radioisotop har 35 artificiella europiumradioisotoper skapats och studerats, bland vilka de mest stabila är 150 Eu (halveringstid 36,9 år), 152 Eu (13,516 år) och 154 Eu (8,593 år). 8 metastabila exciterade tillstånd upptäcktes också, bland vilka de mest stabila är 150m Eu (12,8 timmar), 152m1 Eu (9,3116 timmar) och 152m2 Eu (96 minuter).

Kemiska egenskaper

Europium är en typisk aktiv metall och reagerar med de flesta icke-metaller. Europium i lantanidgruppen har maximal reaktivitet. Det oxiderar snabbt i luften, det finns alltid en oxidfilm på metallytan. Förvaras i burkar eller ampuller under ett lager flytande paraffin eller fotogen. När den värms upp i luft till en temperatur på 180 °C, antänds den och brinner för att bilda europium(III)oxid.

4 E u + 3 O 2 ⟶ 2 E u 2 O 3 (\displaystyle \mathrm (4\ Eu+3\ O_(2)\longrightarrow 2\ Eu_(2)O_(3)) )

Det är mycket aktivt och kan tränga undan nästan alla metaller från saltlösningar. I föreningar, som de flesta sällsynta jordartsmetaller, uppvisar det övervägande ett oxidationstillstånd på +3 under vissa förhållanden (till exempel elektrokemisk reduktion, reduktion med zinkamalgam, etc.) kan ett oxidationstillstånd på +2 erhållas. Vid ändring av redoxförhållandena är det också möjligt att erhålla ett oxidationstillstånd på +2 och +3, vilket motsvarar en oxid med den kemiska formeln Eu 3 O 4. Med väte bildar europium icke-stökiometriska faser där väteatomer finns i mellanrummen i kristallgittret mellan europiumatomerna. Europium löser sig i ammoniak för att bilda en blå lösning, vilket, som i liknande lösningar av alkalimetaller, beror på bildningen av solvatiserade elektroner.

Dela med sig