Aller au contenu

Holmium

Modifier les liens
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Holmium
Image illustrative de l’article Holmium
Éclats d'holmium.
Dysprosium←Holmium→Erbium
—
Structure cristalline hexagonale compacte

67		 Ho
↑
Ho
↓
Es
Tableau complet•Tableau étendu
Position dans letableau périodique
Symbole Ho
Nom Holmium
Numéro atomique 67
Groupe –
Période 6epériode
Bloc Bloc f
Famille d'éléments Lanthanide
Configuration électronique [Xe] 4f116s2
Électronsparniveau d’énergie 2, 8, 18, 29, 8, 2
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique 164,930 33± 0,000 02u[1]
Rayon atomique(calc) 247pm
Rayon de covalence 192± 7pm[2]
État d’oxydation 3
Électronégativité(Pauling) 1,23
Oxyde Base
Énergies d’ionisation[3]
1re:6,021 5eV 2e:11,80eV
3e:22,84eV 4e:42,5eV
Isotopes les plus stables
IsoANPériodeMDEdPD
MeV
163Ho{syn.}4 570aε0,003163Dy
165Ho100%stableavec 98neutrons
Propriétés physiques ducorps simple
État ordinaire solide
Masse volumique 8,795g·cm-3(25°C)[1]
Système cristallin Hexagonal compact
Couleur blanc métallique
Point de fusion 1 472°C[1]
Point d’ébullition 2 700°C[1]
Énergie de fusion 11,76kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 241kJ·mol-1
Volume molaire 19,01×10-3m3·mol-1
Vitesse du son 2 170m·s-1à20°C
Chaleur massique 160J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 1,24×106S·m-1
Conductivité thermique 16,2W·m-1·K-1
Divers
NoCAS 7440-60-0[4]
NoECHA 100.028.335
Précautions
SGH[5]
État pulvérulent:
SGH02 : Inflammable
Danger
H228etP210
Transport[5]
État pulvérulent:
Unités duSI&CNTP,sauf indication contraire.
modifier

L'holmiumest l'élément chimiquedenuméro atomique67, de symbole Ho.

L'holmium est un métal du groupe desterres rares.Comme les autreslanthanides,il est malléable et ductile à température ambiante, s'oxyde lentement dans l'air sec mais rapidement dans l'air humide.

Le nom de cet élément provient de la latinisation aprèsaphérèsedutoponymeStockholm,ville natale de son découvreurPer Thodor Cleve[6].

Il est extrait, comme la plupart des terres rares, de lamonazitequi en contient environ 0,05 %

Caractéristiques

[modifier|modifier le code]
Échantillon d'holmium.

Il possède lemoment magnétiquele plus élevé de tous les éléments (10,6µB), ce qui permet de l'utiliser pour concentrer les flux magnétiques.

Parmi les éléments de terres rares c'est l'un des seuls à être vraiment rare. Son prix est d'environ 1 000$/kg[7].

Isotopes

[modifier|modifier le code]
Article détaillé:Isotopes de l'holmium.

L'holmium ne possède qu'unisotope stable,165Ho. Parmi ses radioisotopes, celui de plus longue demi-vie est163Ho, de demi-vie égale à 4 570 ans. Tous les autres ont des demi-vies inférieures à deux jours dans leur état stable (l'isomère166mHo a cependant une demi-vie d'environ 1 200 ans).

Découverte

[modifier|modifier le code]
Découvertes des terres rares.
Yttrium(1794)

Yttrium



Terbium(1843)



Erbium(1843)
Erbium

Erbium



Thulium(1879)



Holmium(1879)

Holmium



Dysprosium(1886)






Ytterbium(1878)

Ytterbium

Ytterbium



Lutécium(1907)




Scandium(1879)








Cérium(1803)

Cérium


Lanthane(1839)

Lanthane


Didyme(1839)
Didyme

Néodyme(1885)



Praséodyme(1885)



Samarium(1879)

Samarium

Samarium



Europium(1901)





Gadolinium(1880)







Prométhium(1947)


Diagrammes des découvertes des terres rares. Les dates entre parenthèses sont les dates d'annonces des découvertes[8].Les branches représentent les séparations des éléments à partir d'un ancien (l'un des nouveaux éléments conservant le nom de l'ancien, sauf pour le didyme).

En 1789, le chimiste finlandaisJohan Gadolinidentifie un nouveloxyde(ou « terre ») dans un échantillon d'ytterbite (rebaptisée plus tard «gadolinite» en son honneur). Cette nouvelle roche avait été découverte deux ans auparavant par le lieutenantCarl Axel Arrheniusprès du village d'YtterbyenSuède.Ces travaux sont confirmés en 1797 parAnders Gustaf Ekebergqui baptise le nouvel oxydeyttria[9].

Près d'un demi-siècle plus tard, le SuédoisCarl Gustav Mosanderparvient à isoler trois composés distincts à partir de l'yttriagrâce à de nouveaux procédés decristallisation fractionnée.Il décide de conserver le termeyttriapour la fraction incolore (oxyde d'yttriumpur) et nomme la fraction jauneerbiaet la fraction roseterbia,toujours en rappel du village d'Ytterby.Pour d'obscures raisons, les successeurs de Mosander intervertiront ces deux termes. C'est ainsi queerbia(l'erbine) finit par désigner l'oxyde d'erbium(rose) etterbia(laterbine) l'oxyde de terbium(jaune)[10].

En 1878, le chimiste suisseMarc Delafontainecroit découvrir dans lasamarskiteun nouvel élément qu'il nomme philippium (symbole Pp), en l'honneur de son bienfaiteurPhilippe Plantamour.Par ailleurs, ses recherches sur l'yttriaissue de la gadolinite sont analysées par son compatrioteJacques-Louis Soretqui y confirme la présence d'un quatrième oxyde, aux côtés de l'erbine et de la terbine. Il lui donne provisoirement le nom de « terre X »[11].Parallèlement,Jean Charles Galissard de Marignacdécouvre àGenèveque l'erbine n'est pas homogène et il parvient à en extraire un nouvel élément, qu'il nommeytterbium.ÀUppsala,Per Thodor Clevedécide de concentrer ses recherches sur les sels d'erbiumrestant après cette séparation. En 1879, il obtient trois fractions distinctes qu'il soumet à un examen spectroscopique. L'une correspond bien à l'erbium, mais les deux autres sont inconnues. En l'honneur de son pays, Cleve propose de les nommer holmium, d'après le nom latin de Stockholm, etthulium,d'après le nom légendaire de laScandinavie[10].

En observant le spectre obtenu par Cleve pour l'holmium, Soret réalise qu'il correspond parfaitement à celui de sa « terre X », mais accepte en 1880 le nom choisi par le chimiste suédois. Il est probable que le philippium de Delafontaine était également de l'holmium impur et les trois scientifiques sont donc crédités de la découverte de cet élément[11].

Quelques années plus tard, en 1886,Paul Émile Lecoq de Boisbaudrandécouvre que l'holmium de Cleve n'est pas homogène. Après un long processus de séparation, il en isole un nouvel élément, baptisédysprosiumen raison des difficultés rencontrées dans ce processus (du grecδυσπρόσιτος/dysprósitos,« difficile à obtenir »)[9].L'oxyde d'holmium(III)pur (jaune) est obtenu par le chimiste suédois Otto Holmberg en 1911[12].

Applications

[modifier|modifier le code]

Peu d'applications spécifiques malgré des caractéristiques magnétiques inhabituelles.

Notes et références

[modifier|modifier le code]

Notes

[modifier|modifier le code]
  1. ↑L'holmium est particulièrement favorable à ce genre d'application en raison de ses nombreux électrons célibataires, permettant la création d'un champ magnétique intense et protégé de l'environnement (parce que ces électrons sont proches du noyau). Cette protection a cependant l'inconvénient de rendre difficile la lecture de l'information stockée[14],[15],[16].

Références

[modifier|modifier le code]
  1. ↑abcetd(en)David R. Lide,CRC Handbook of Chemistry and Physics,CRC Press Inc,,90eéd.,2804p.,Relié(ISBN978-1-420-09084-0)
  2. ↑(en)Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez,«Covalent radii revisited»,Dalton Transactions,‎,p.2832 - 2838(DOI10.1039/b801115j)
  3. ↑(en)David R. Lide,CRC Handbook of Chemistry and Physics,CRC,,89eéd.,p.10-203
  4. ↑Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  5. ↑aetbEntrée « Holmium, powder » dans la base de données de produits chimiquesGESTISde la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand,anglais), accès le 28 août 2018(JavaScript nécessaire)
  6. ↑Paul Depovere,La classification périodique des éléments. La merveille fondamentale de l'Univers,De Boeck Supérieur,,p.102.
  7. ↑http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/740798.pdf
  8. ↑(en)Episodes from the History of the Rare Earth Elements,Springer Netherlands,coll.« Chemists and Chemistry »,(ISBN9789401066143et9789400902879,DOI10.1007/978-94-009-0287-9),xxi.
  9. ↑aetb(en)JohnEmsley,Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements,Oxford,Oxford University Press,,240–242p.(ISBN0-19-850341-5,lire en ligne).
  10. ↑aetb(en)PerEnghag,Encyclopedia of the Elements: Technical Data - History - Processing - Applications,John Wiley & Sons,,1309p.(lire en ligne).
  11. ↑aetb(en)MarcoFontani,MariagraziaCostaet Mary VirginiaOrna,The Lost Elements: The Periodic Table's Shadow Side,New York,Oxford University Press,(1reéd.2014), 531p.(ISBN9780199383344),p.119-123.
  12. ↑(sv)OttoHolmberg,«Bidrag till kännedomen om Holmium»,Arkiv för Kemi, Mineralogi och Geologi,vol.4,no10,‎,p.1–4.
  13. ↑«IBM parvient à stocker des infos sur un atome», surwww.msn.com(consulté le)
  14. ↑(en)Elizabeth Gibney, «Magnetic hard drives go atomic»,(consulté le).
  15. ↑(en)Roberta Sessoli, «Nanoscience: Single-atom data storage»,Nature,vol.543,‎,p.189-190(DOI10.1038/543189a).
  16. ↑(en)Fabian D. Nattereret al.,«Reading and writing single-atom magnets»,Nature,vol.543,‎,p.226-228(DOI10.1038/nature21371).

Voir aussi

[modifier|modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia:

Liens externes

[modifier|modifier le code]


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
8 119 120 *
* 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142


Métaux alcalins Métaux alcalino-terreux Lanthanides Métaux de transition Métaux pauvres Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz nobles Éléments non classés
Actinides
Superactinides
Ce document provient de «https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Holmium&oldid=214903183».