Hólmio

Hólmio
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67		 Ho
  
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
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Ho
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Es
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Aparência
branco prateado

Informações gerais
Nome, símbolo, número Hólmio, Ho, 67
Série química Lantanídios
Grupo, período, bloco n/a, 6, f
Densidade, dureza 8800 kg/m3, n/a
Número CAS 7440-60-0
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atómica 164,93032(2) u
Raio atómico (calculado) 247 pm
Raio covalente 192±7 pm
Raio de Van der Waals pm
Configuração electrónica [Xe] 4f11 6s2
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 18, 28, 8, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 3 (óxido básico)
Óxido
Estrutura cristalina hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria sólido
Ponto de fusão 1747 K
Ponto de ebulição 2973 K
Entalpia de fusão 11,76 kJ/mol
Entalpia de vaporização 241 kJ/mol
Temperatura crítica  K
Pressão crítica  Pa
Volume molar m3/mol
Pressão de vapor 10 Pa a 1584 K
Velocidade do som 2170 m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie  K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 1,23
Calor específico 160 J/(kg·K)
Condutividade elétrica 1,24x106 S/m
Condutividade térmica 16,2 W/(m·K)
1.º Potencial de ionização 581 kJ/mol
2.º Potencial de ionização 1140 kJ/mol
3.º Potencial de ionização 2204 kJ/mol
4.º Potencial de ionização 4100 kJ/mol
5.º Potencial de ionização kJ/mol
6.º Potencial de ionização kJ/mol
7.º Potencial de ionização kJ/mol
8.º Potencial de ionização kJ/mol
9.º Potencial de ionização kJ/mol
10.º Potencial de ionização kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
165Ho100%estável com 98 neutrões
163HoSintético4 570 aε0,003163Dy
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O hólmio[1] (de "Holmia", Estocolmo cidade natal do descobridor do elemento) é um elemento químico de símbolo Ho e de número atômico 67 (67 prótons e 67 elétrons) que apresenta massa atómica 164,9 u.

É um elemento da série metal de transição interna do grupo dos lantanídios, relativamente macio e maleável, sólido, de aspecto branco prateado, resistente à corrosão no ar seco, em condições ambientais de temperatura. É uma terra rara encontrada nos minerais monazita e gadolinita.[2]

É usado como gerador de campos magnéticos, em reatores nucleares e na produção de lasers.

Foi descoberto pelos químicos suíços Marc Delafontaine e Jacques-Louis Soret em 1878, quando observaram uma banda de absorção no espectro de um elemento até então desconhecido.

Características principais

O hólmio é um elemento metálico, trivalente, terra rara, que possui o mais elevado momento magnético (10.6µB) de todos os elementos naturais, e possui outras propriedades magnéticas incomuns. Quando combinado com ítrio forma compostos altamente magnéticos.[3]

É um metal macio, maleável, razoavelmente resistente à corrosão e estável no ar seco nas condições normais de pressão e temperatura. Entretanto, no ar úmido e temperaturas mais elevadas, oxida-se rapidamente formando um óxido. Na forma pura, o hólmio apresenta um aspecto metálico, prateado e brilhante.

Com um ponto de ebulição de 3.000 K (2.727 °C), o hólmio é o sexto lantanídeo mais volátil, depois do itérbio, európio, samário, túlio e disprósio. Em condições normais de temperatura e pressão, o hólmio, assim como muitos dos lantanídeos da segunda metade da cadeia principal, normalmente assume uma estrutura hexagonal compacta.[4] Seus 67 elétrons estão dispostos na configuração [Xe] 4f¹¹ 6s², de modo que possui treze elétrons de valência preenchendo as subcamadas 4f e 6s.[5]

Aplicações

  • Por causa de suas propriedades magnéticas incomuns, o hólmio foi usado para criar o mais forte campo magnético artificial gerado.
  • O hólmio absorve nêutrons de fissão nuclear, sendo usado para controlar e moderar as reações nucleares nos reatores nucleares
  • Como aditivo em ligas metálicas.
  • Seu momento magnético muito elevado é apropriado para a produção de lasers: Ho-YIG (cristal de ítrio e ferro) e Ho-YLF (fluoreto de ítrio e lantânio) usados em medicina e odontologia.
  • O óxido de hólmio, uma substância de cor amarela, foi preparado por O. Homberg e é utilizado para colorir vidros.

História

O hólmio (de "Holmia", forma latinizada de "Stockholm", Estocolmo, capital da Suécia) foi descoberto pelos químicos suíços Marc Delafontaine e Jacques Louis Soret em 1878, quando observaram uma banda de absorção no espectro de um elemento até então desconhecido, que denominaram de elemento X. Mais tarde, em 1879, o químico sueco Per Teodor Cleve, independentemente, descobriu o elemento quando trabalhava com a terra "érbia" (óxido de érbio).[6][7][8]

Usando o método desenvolvido por Carl Gustaf Mosander, Cleve removeu primeiramente todos os contaminantes da érbia. O resultado desse esforço foi o surgimento de dois materiais novos, um marrom e um verde. Nomeou de "hólmia" a substância marrom (em homenagem a cidade natal de Cleve, Estocolmo) e o verde de "thúlia".[6] Mais tarde, foi verificado que a hólmia era, na realidade, o óxido de hólmio, e a thúlia o óxido de túlio.

Em 1911, O. Homberg obteve a hólmia (óxido de hólmio) com grau de pureza considerado satisfatório.

Em 1934, W. Klemm e H. Bommer obtiveram o hólmio metálico reduzindo o cloreto de hólmio anidro com vapor de potássio. O elemento tem sido isolado, também, através da redução de seus cloretos ou fluoretos anidro com cálcio metálico.

Ocorrência

Como as demais terras raras, o hólmio não é encontrado na natureza como elemento livre. Ocorre combinado com outros elementos nos minerais gadolinita, monazita e em outros minerais terras raras. É extraído comercialmente por troca iônica da areia monazítica (0,05% de hólmio), porém ainda é difícil de separá-lo de outras terras raras.[9]

Sua abundância na crosta terrestre é estimada em 1,3 miligramas por quilograma.

Isótopos

Um único isótopo estável é conhecido, Ho-165, com abundância natural de 100%. Todos os demais, de Ho-161 a Ho-167 são radioisótopos sintéticos.[10]

Precauções

O elemento, como as demais terras raras, parece apresentar um grau de toxicidade baixo. O hólmio não apresenta nenhum papel biológico conhecido nos humanos, porém, parece poder estimular o metabolismo.[11]

Ligações externas

Referências

  1. ↑ Rocha-Filho, Romeu C.; Chagas, Aécio Pereira (1999). «Sobre os nomes dos elementos químicos, inclusive dos transférmios». Química Nova: 769–773. ISSN 0100-4042. doi:10.1590/S0100-40421999000500022. Consultado em 14 de março de 2026
  2. ↑ «WebElements: Holmium». WebElements (em inglês). Consultado em 14 de março de 2026. Cópia arquivada em 14 de março de 2026
  3. ↑ «LANL: Holmium». Los Alamos National Laboratory. Consultado em 14 de março de 2026. Cópia arquivada em 14 de março de 2026
  4. ↑ Strandburg, D. L.; Legvold, S.; Spedding, F. H. (15 de setembro de 1962). «Electrical and Magnetic Properties of Holmium Single Crystals». Physical Review. 127 (6): 2046–2051. Bibcode:1962PhRv..127.2046S. OSTI 4773351. doi:10.1103/PhysRev.127.2046
  5. ↑ «Holmium (Ho) - Periodic Table». www.periodictable.one (em inglês). Consultado em 2 de junho de 2024
  6. 1 2 Stwertka, Albert (1998). A Guide to the Elements (em inglês). Estados Unidos: Oxford University Press. pp. 161, 163, 239. ISBN 9780195127089
  7. ↑ Marshall, James L. Marshall; Marshall, Virginia R. Marshall (2015). «Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years» (PDF). The Hexagon (em inglês): 72–77. Consultado em 30 de dezembro de 2019
  8. ↑ «Holmium». Royal Society of Chemistry (em inglês). 2020. Consultado em 4 de janeiro de 2020
  9. ↑ Emsley, John (2011). Nature's Building Blocks (em inglês). [S.l.: s.n.] p. 225
  10. ↑ Belli, P.; Bernabei, R.; Danevich, F. A.; et al. (2019). «Experimental searches for rare alpha and beta decays». European Physical Journal A (em inglês). 55 (8): 140–1–140–7. Bibcode:2019EPJA...55..140B. ISSN 1434-601X. arXiv:1908.11458Acessível livremente. doi:10.1140/epja/i2019-12823-2
  11. ↑ C. R. Hammond (2000). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81st ed. [S.l.]: CRC press. ISBN 0-8493-0481-4
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