Európio, o símbolo é Eu e o número atômico é 63. Como um membro típico dos lantanídeos, o európio geralmente tem valência +3, mas a valência do oxigênio +2 também é comum. Existem menos compostos de európio com estado de valência +2. Comparado com outros metais pesados, o európio não tem efeitos biológicos significativos e é relativamente não tóxico. A maioria das aplicações de európio utiliza o efeito de fosforescência dos compostos de európio. O európio é um dos elementos menos abundantes no universo; Existem apenas cerca de 5 no universo × 10-8% da substância é európio.
Európio existe na monazita
A descoberta do Európio
A história começa no final do século XIX: naquela época, excelentes cientistas começaram a preencher sistematicamente as vagas restantes na tabela periódica de Mendeleev, analisando o espectro de emissão atômica. Na visão atual, esse trabalho não é difícil e um estudante de graduação pode concluí-lo; Mas naquela época os cientistas só tinham instrumentos de baixa precisão e amostras difíceis de purificar. Portanto, em toda a história da descoberta dos Lantanídeos, todos os “quase” descobridores continuaram a fazer afirmações falsas e a discutir entre si.
Em 1885, Sir William Crookes descobriu o primeiro mas não muito claro sinal do elemento 63: ele observou uma linha espectral vermelha específica (609 nm) em uma amostra de samário. Entre 1892 e 1893, o descobridor do gálio, do samário e do disprósio, Paul é mile LeCoq de Boisbaudran, confirmou esta banda e descobriu outra banda verde (535 nm).
A seguir, em 1896, Eugè ne Anatole Demarç ay separou pacientemente o óxido de samário e confirmou a descoberta de um novo elemento de terra rara localizado entre o samário e o gadolínio. Ele separou com sucesso este elemento em 1901, marcando o fim da jornada de descoberta: “Espero chamar este novo elemento de Európio, com o símbolo Eu e a massa atômica de cerca de 151”.
Configuração eletrônica
Configuração eletrônica:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Embora o európio seja geralmente trivalente, é propenso a formar compostos divalentes. Este fenômeno é diferente da formação de compostos de valência +3 pela maioria dos Lantanídeos. O európio divalente tem configuração eletrônica de 4f7, pois a casca f semipreenchida proporciona mais estabilidade, e o európio (II) e o bário (II) são semelhantes. O európio divalente é um agente redutor suave que se oxida no ar para formar um composto de európio (III). Em condições anaeróbicas, especialmente em condições de aquecimento, o európio divalente é suficientemente estável e tende a ser incorporado no cálcio e em outros minerais alcalino-terrosos. Este processo de troca iônica é a base da “anomalia negativa do európio”, ou seja, em comparação com a abundância de condrita, muitos minerais lantanídeos, como a monazita, apresentam baixo teor de európio. Em comparação com a monazita, a bastnesita geralmente apresenta menos anomalias negativas de európio, então a bastnesita também é a principal fonte de európio.
O európio é um metal cinza ferro com ponto de fusão de 822 ° C, ponto de ebulição de 1597 ° C e densidade de 5,2434 g/cm³； É o elemento menos denso, mais macio e mais volátil entre os elementos de terras raras. O európio é o metal mais ativo entre os elementos de terras raras: à temperatura ambiente, perde imediatamente o brilho metálico no ar e é rapidamente oxidado em pó; Reage violentamente com água fria para gerar gás hidrogênio; O európio pode reagir com boro, carbono, enxofre, fósforo, hidrogênio, nitrogênio, etc.
Aplicação de Európio
Sulfato de európio emite fluorescência vermelha sob luz ultravioleta
Georges Urbain, um jovem químico notável, herdou o instrumento de espectroscopia de Demar ç ay e descobriu que uma amostra de óxido de ítrio (III) dopada com európio emitia luz vermelha muito brilhante em 1906. Este é o início da longa jornada dos materiais fosforescentes de európio – não só é usado para emitir luz vermelha, mas também luz azul, porque o espectro de emissão do Eu2+ está dentro desta faixa.
Um fósforo composto de emissores vermelhos Eu3+, verdes Tb3+ e azuis Eu2+, ou uma combinação deles, pode converter luz ultravioleta em luz visível. Estes materiais desempenham um papel importante em vários instrumentos em todo o mundo: ecrãs intensificadores de raios X, tubos de raios catódicos ou ecrãs de plasma, bem como recentes lâmpadas fluorescentes economizadoras de energia e díodos emissores de luz.
O efeito de fluorescência do európio trivalente também pode ser sensibilizado por moléculas orgânicas aromáticas, e tais complexos podem ser aplicados em diversas situações que requerem alta sensibilidade, como tintas e códigos de barras antifalsificação.
Desde a década de 1980, o európio tem desempenhado um papel de liderança na análise biofarmacêutica altamente sensível usando o método de fluorescência fria resolvida no tempo. Na maioria dos hospitais e laboratórios médicos, tal análise tornou-se rotina. Na pesquisa das ciências da vida, incluindo imagens biológicas, sondas biológicas fluorescentes feitas de európio e outros lantanídeos são onipresentes. Felizmente, um quilograma de európio é suficiente para suportar aproximadamente mil milhões de análises – depois de o governo chinês ter recentemente restringido as exportações de terras raras, os países industrializados em pânico devido à escassez de armazenamento de elementos de terras raras não têm de se preocupar com ameaças semelhantes a tais aplicações.
O óxido de európio é usado como fósforo de emissão estimulada no novo sistema de diagnóstico médico de raios-X. O óxido de európio também pode ser usado na fabricação de lentes coloridas e filtros optoeletrônicos, para dispositivos de armazenamento de bolhas magnéticas e em materiais de controle, materiais de blindagem e materiais estruturais de reatores atômicos. Como seus átomos podem absorver mais nêutrons do que qualquer outro elemento, é comumente usado como material para absorção de nêutrons em reatores atômicos.
No mundo actual em rápida expansão, a aplicação recentemente descoberta do európio pode ter impactos profundos na agricultura. Os cientistas descobriram que os plásticos dopados com európio divalente e cobre univalente podem converter eficientemente a parte ultravioleta da luz solar em luz visível. Este processo é bastante verde (são as cores complementares do vermelho). Usar este tipo de plástico para construir uma estufa pode permitir que as plantas absorvam mais luz visível e aumentem o rendimento das colheitas em aproximadamente 10%.
O Európio também pode ser aplicado a chips de memória quântica, que podem armazenar informações de forma confiável por vários dias seguidos. Isso pode permitir que dados quânticos confidenciais sejam armazenados em um dispositivo semelhante a um disco rígido e enviados para todo o país.
Horário da postagem: 27 de junho de 2023