Почему валентность фтора 1
Валентность фтора всегда равна 1 по нескольким ключевым причинам, связанным с его атомным строением:
ГОЛЬМИЙ
[Holmium; от лат. Holmia — Гольмия (назв. Стокгольма)], Но—хим. элементдоделать III группы периодической системы элементов.
Атомный номер 67, атомная масса 164,9304; относится к редкоземельным элементам.
Металл гольмий светло-серого цвета; дистиллированный (чистотой выше 99,5%) — с блестящей поверхностью. В соединениях проявляет степень окисления +3.
Открыт в 1879 швед, химиком П. Клеве. Содержание в земной коре 1,3 X 10-7%.
Промышленными минералами для получения гольмия служат монацит, ксенотим и эвксенит.
Физические свойства
Гольмий полиморфен, температура полиморфного превращения 1430° С.
Кристаллическая решетка низкотемпературной модификации гольмия — гексагональная плотноупакованная типа магния, с периодами а = 3,5773 А и с = 5,6158 А.
Плотность 8,781 г/см3; tпл 14605 С; tкип 2700° С; коэфф. термического расширения 10,7 • 10 град ; коэфф. теплопроводности 0,0254 кал/см • сек • град.
Теплоемкость 6,50 кал/г-атом • град; электрическое сопротивление 94 мком X см; Кюри точка 19,4 К (—253,6° С).
Сечение захвата тепловых нейтронов 65 барн; работа выхода электронов 3,09 эв. Модуль норм, упругости 6850 кгс/мм2; предел прочности 28,6 кгс/мм2; НВ — 50.
Легко поддается механической обработке.
Химические свойства
Гольмий — химически активен; при высоких температурах активно взаимодействует с кислородом, галогенами, серой, азотом и др. неметаллами.
На воздухе окисляется. Сплавляется со многими металлами, плавят его в инертной среде или в вакууме.
Изотопы
Известны изотопы с массовыми числами от 160Но до 169Но, из них стабилен изотоп с массовым числом 165Но.
Получение
Получают гольмий металлотермическим восстановлением. Окислы гольмия обрабатывают до фторидов, затем восстанавливают кальцием и дистиллируют для получения чистого металла.
Применение
Выпускают гольмий в виде слитков. Чистый гольмий используют для исследовательских целей.
Перспективен в сплавах с железом, кобальтом и никелем как магнитный материал.
Литература
Диогенов Г. Г. История открытия химических элементов. Савицкий Е. М., Терехова В.Ф. Металловедение редкоземельных металлов.
ГОЛЬМИЙ
[Holmium; от лат. Holmia — Гольмия (назв. Стокгольма)], Но—хим. элементдоделать III группы периодической системы элементов.
Атомный номер 67, атомная масса 164,9304; относится к редкоземельным элементам.
Металл гольмий светло-серого цвета; дистиллированный (чистотой выше 99,5%) — с блестящей поверхностью. В соединениях проявляет степень окисления +3.
Открыт в 1879 швед, химиком П. Клеве. Содержание в земной коре 1,3 X 10-7%.
Промышленными минералами для получения гольмия служат монацит, ксенотим и эвксенит.
Физические свойства
Гольмий полиморфен, температура полиморфного превращения 1430° С.
Кристаллическая решетка низкотемпературной модификации гольмия — гексагональная плотноупакованная типа магния, с периодами а = 3,5773 А и с = 5,6158 А.
Плотность 8,781 г/см3; tпл 14605 С; tкип 2700° С; коэфф. термического расширения 10,7 • 10 град ; коэфф. теплопроводности 0,0254 кал/см • сек • град.
Теплоемкость 6,50 кал/г-атом • град; электрическое сопротивление 94 мком X см; Кюри точка 19,4 К (—253,6° С).
Сечение захвата тепловых нейтронов 65 барн; работа выхода электронов 3,09 эв. Модуль норм, упругости 6850 кгс/мм2; предел прочности 28,6 кгс/мм2; НВ — 50.
Легко поддается механической обработке.
Химические свойства
Гольмий — химически активен; при высоких температурах активно взаимодействует с кислородом, галогенами, серой, азотом и др. неметаллами.
На воздухе окисляется. Сплавляется со многими металлами, плавят его в инертной среде или в вакууме.
Изотопы
Известны изотопы с массовыми числами от 160Но до 169Но, из них стабилен изотоп с массовым числом 165Но.
Получение
Получают гольмий металлотермическим восстановлением. Окислы гольмия обрабатывают до фторидов, затем восстанавливают кальцием и дистиллируют для получения чистого металла.
Применение
Выпускают гольмий в виде слитков. Чистый гольмий используют для исследовательских целей.
Перспективен в сплавах с железом, кобальтом и никелем как магнитный материал.
Литература
Диогенов Г. Г. История открытия химических элементов. Савицкий Е. М., Терехова В.Ф. Металловедение редкоземельных металлов.
✅Электронная конфигурация: У фтора атомный номер 9, что означает 9 электронов.
Его электронная конфигурация:
1s22s22p5.
Это означает, что на его внешней (валентной) оболочке находится 7 электронов (2 на 2s-подуровне и 5 на 2p-подуровне).
✅Правило октета: Атомы стремятся достичь стабильной электронной конфигурации, как у благородных газов, которая обычно включает 8 электронов на внешней оболочке (это называется правилом октета).
Поскольку у фтора 7 валентных электронов, ему нужен всего один электрон, чтобы завершить свой октет и стать стабильным.
✅Высокая электроотрицательность: Фтор является самым электроотрицательным элементом в периодической таблице (его электроотрицательность по шкале Полинга равна 4.0).
Это означает, что он обладает очень сильной способностью притягивать электроны к себе в химической связи.
Он настолько силен, что всегда будет стремиться принять один электрон от другого атома, а не отдавать свои.
✅Отсутствие d-орбиталей: В отличие от других галогенов (хлора, брома, иода), которые находятся в более высоких периодах и имеют свободные d-орбитали в своем валентном слое, у фтора нет d-орбиталей.
Это означает, что он не может «расширить свой октет» и образовывать более одной связи.
Другие галогены могут использовать свои d-орбитали для образования до 3, 5 или даже 7 связей (например, в таких соединениях, как ClF3, BrF5, IF7), но фтор так не может.
Таким образом, комбинация наличия 7 валентных электронов, стремления к октету, крайней электроотрицательности и отсутствия d-орбиталей делает валентность фтора строго равной 1 во всех его соединениях.
Как определить валентность фтора
Определить валентность фтора очень просто, потому что он является одним из немногих элементов, у которых валентность всегда постоянна и равна 1.
Вот как это можно «определить» (точнее, понять, почему она такая):
✅По положению в Периодической таблице Менделеева:
Фтор находится в 17-й группе (или VIIA группе, группе галогенов).
Элементы этой группы имеют 7 валентных электронов на внешней электронной оболочке.
Чтобы достичь стабильной электронной конфигурации, как у благородного газа (8 электронов на внешней оболочке — правило октета), фтору нужно 1 электрон.
Он может получить этот один электрон, образовав одну ковалентную связь с другим атомом (например, H-F) или приняв один электрон, став ионом F—
(например, в NaF). В обоих случаях он образует одну связь.
✅По электронной конфигурации:
Электронная конфигурация фтора:
1s22s22p5.
На внешнем энергетическом уровне (n=2) у него 7 электронов (2 на 2s-подуровне и 5 на 2p-подуровне).
Единственный способ для фтора завершить внешний уровень до 8 электронов — это присоединить один электрон.
✅По электроотрицательности:
Фтор является самым электроотрицательным элементом (4.0 по шкале Полинга). Это означает, что он имеет самую сильную способность притягивать электроны в химической связи.
Он никогда не отдаст свои электроны и всегда будет стремиться принять чужие.
Из-за этого он всегда будет образовывать только одну связь, забирая электрон или «оттягивая» электронную плотность к себе.
✅Отсутствие свободных d-орбиталей:
У фтора нет свободных d-орбиталей на втором энергетическом уровне. Это не позволяет ему «расширять свой октет» (то есть образовывать более 4 связей, как это могут делать атомы с свободными d-орбиталями) или проявлять валентности, отличные от 1.
Таким образом, «определить» валентность фтора означает просто знать его фундаментальные химические свойства и строение атома, которые однозначно указывают на валентность 1.
Пример решения, задача:
Дано: Фтор (F), Кальций (Ca)
Найти:
Определить валентность фтора.
Определить валентность кальция.
Составить химическую формулу соединения, используя правила валентности.
Решение:
Валентность фтора (F):
Как мы уже знаем, фтор — это особенный элемент, и его валентность всегда равна 1.
Валентность кальция (Ca):
Найдем кальций (Ca) в периодической таблице Менделеева. Он находится во 2-й группе (или IIA группе).
Элементы 2-й группы являются щелочноземельными металлами и имеют 2 валентных электрона на внешней оболочке.
Металлы стремятся отдать свои валентные электроны, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации.
Отдав 2 электрона, кальций приобретает заряд Ca2+ и становится стабильным.
Таким образом, валентность кальция равна 2.
Составление формулы соединения:
У нас есть фтор с валентностью 1 (F1) и кальций с валентностью 2 (Ca2).
Чтобы составить формулу, мы используем «правило креста»: индексы элементов в формуле будут равны валентностям другого элемента.
Ca2F1
Индекс кальция будет равен 1 (валентность фтора).
Индекс фтора будет равен 2 (валентность кальция).
Получаем формулу: CaF2
Ответ: Формула соединения фтора с кальцием — CaF2. Это соединение называется фторид кальция.
Часто задаваемые вопросы:
Гольмий (химический символ Ho) — это неорганический химический элемент, простое вещество с атомным номером 67.
Относиться к группе лантаноидов и считается редкоземельным элементом.
Имеет основные характеристики:
Почему валентность фтора 1
Валентность фтора всегда равна 1 по нескольким ключевым причинам, связанным с его атомным строением:
✅Электронная конфигурация: У фтора атомный номер 9, что означает 9 электронов.
Его электронная конфигурация:
1s22s22p5.
Это означает, что на его внешней (валентной) оболочке находится 7 электронов (2 на 2s-подуровне и 5 на 2p-подуровне).
✅Правило октета: Атомы стремятся достичь стабильной электронной конфигурации, как у благородных газов, которая обычно включает 8 электронов на внешней оболочке (это называется правилом октета).
Поскольку у фтора 7 валентных электронов, ему нужен всего один электрон, чтобы завершить свой октет и стать стабильным.
✅Высокая электроотрицательность: Фтор является самым электроотрицательным элементом в периодической таблице (его электроотрицательность по шкале Полинга равна 4.0).
Это означает, что он обладает очень сильной способностью притягивать электроны к себе в химической связи.
Он настолько силен, что всегда будет стремиться принять один электрон от другого атома, а не отдавать свои.
✅Отсутствие d-орбиталей: В отличие от других галогенов (хлора, брома, иода), которые находятся в более высоких периодах и имеют свободные d-орбитали в своем валентном слое, у фтора нет d-орбиталей.
Это означает, что он не может «расширить свой октет» и образовывать более одной связи.
Другие галогены могут использовать свои d-орбитали для образования до 3, 5 или даже 7 связей (например, в таких соединениях, как ClF3, BrF5, IF7), но фтор так не может.
Таким образом, комбинация наличия 7 валентных электронов, стремления к октету, крайней электроотрицательности и отсутствия d-орбиталей делает валентность фтора строго равной 1 во всех его соединениях.
Как определить валентность фтора
Определить валентность фтора очень просто, потому что он является одним из немногих элементов, у которых валентность всегда постоянна и равна 1.
Вот как это можно «определить» (точнее, понять, почему она такая):
✅По положению в Периодической таблице Менделеева:
Фтор находится в 17-й группе (или VIIA группе, группе галогенов).
Элементы этой группы имеют 7 валентных электронов на внешней электронной оболочке.
Чтобы достичь стабильной электронной конфигурации, как у благородного газа (8 электронов на внешней оболочке — правило октета), фтору нужно 1 электрон.
Он может получить этот один электрон, образовав одну ковалентную связь с другим атомом (например, H-F) или приняв один электрон, став ионом F—
(например, в NaF). В обоих случаях он образует одну связь.
✅По электронной конфигурации:
Электронная конфигурация фтора:
1s22s22p5.
На внешнем энергетическом уровне (n=2) у него 7 электронов (2 на 2s-подуровне и 5 на 2p-подуровне).
Единственный способ для фтора завершить внешний уровень до 8 электронов — это присоединить один электрон.
✅По электроотрицательности:
Фтор является самым электроотрицательным элементом (4.0 по шкале Полинга). Это означает, что он имеет самую сильную способность притягивать электроны в химической связи.
Он никогда не отдаст свои электроны и всегда будет стремиться принять чужие.
Из-за этого он всегда будет образовывать только одну связь, забирая электрон или «оттягивая» электронную плотность к себе.
✅Отсутствие свободных d-орбиталей:
У фтора нет свободных d-орбиталей на втором энергетическом уровне. Это не позволяет ему «расширять свой октет» (то есть образовывать более 4 связей, как это могут делать атомы с свободными d-орбиталями) или проявлять валентности, отличные от 1.
Таким образом, «определить» валентность фтора означает просто знать его фундаментальные химические свойства и строение атома, которые однозначно указывают на валентность 1.
Пример решения, задача:
Дано: Фтор (F), Кальций (Ca)
Найти:
Определить валентность фтора.
Определить валентность кальция.
Составить химическую формулу соединения, используя правила валентности.
Решение:
Валентность фтора (F):
Как мы уже знаем, фтор — это особенный элемент, и его валентность всегда равна 1.
Валентность кальция (Ca):
Найдем кальций (Ca) в периодической таблице Менделеева. Он находится во 2-й группе (или IIA группе).
Элементы 2-й группы являются щелочноземельными металлами и имеют 2 валентных электрона на внешней оболочке.
Металлы стремятся отдать свои валентные электроны, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации.
Отдав 2 электрона, кальций приобретает заряд Ca2+ и становится стабильным.
Таким образом, валентность кальция равна 2.
Составление формулы соединения:
У нас есть фтор с валентностью 1 (F1) и кальций с валентностью 2 (Ca2).
Чтобы составить формулу, мы используем «правило креста»: индексы элементов в формуле будут равны валентностям другого элемента.
Ca2F1
Индекс кальция будет равен 1 (валентность фтора).
Индекс фтора будет равен 2 (валентность кальция).
Получаем формулу: CaF2
Ответ: Формула соединения фтора с кальцием — CaF2. Это соединение называется фторид кальция.
Часто задаваемые вопросы:
Гольмий (химический символ Ho) — это неорганический химический элемент, простое вещество с атомным номером 67.
Относиться к группе лантаноидов и считается редкоземельным элементом.
Имеет основные характеристики:
Почему валентность фтора 1
Валентность фтора всегда равна 1 по нескольким ключевым причинам, связанным с его атомным строением:
✅Электронная конфигурация: У фтора атомный номер 9, что означает 9 электронов.
Его электронная конфигурация:
1s22s22p5.
Это означает, что на его внешней (валентной) оболочке находится 7 электронов (2 на 2s-подуровне и 5 на 2p-подуровне).
✅Правило октета: Атомы стремятся достичь стабильной электронной конфигурации, как у благородных газов, которая обычно включает 8 электронов на внешней оболочке (это называется правилом октета).
Поскольку у фтора 7 валентных электронов, ему нужен всего один электрон, чтобы завершить свой октет и стать стабильным.
✅Высокая электроотрицательность: Фтор является самым электроотрицательным элементом в периодической таблице (его электроотрицательность по шкале Полинга равна 4.0).
Это означает, что он обладает очень сильной способностью притягивать электроны к себе в химической связи.
Он настолько силен, что всегда будет стремиться принять один электрон от другого атома, а не отдавать свои.
✅Отсутствие d-орбиталей: В отличие от других галогенов (хлора, брома, иода), которые находятся в более высоких периодах и имеют свободные d-орбитали в своем валентном слое, у фтора нет d-орбиталей.
Это означает, что он не может «расширить свой октет» и образовывать более одной связи.
Другие галогены могут использовать свои d-орбитали для образования до 3, 5 или даже 7 связей (например, в таких соединениях, как ClF3, BrF5, IF7), но фтор так не может.
Таким образом, комбинация наличия 7 валентных электронов, стремления к октету, крайней электроотрицательности и отсутствия d-орбиталей делает валентность фтора строго равной 1 во всех его соединениях.
Как определить валентность фтора
Определить валентность фтора очень просто, потому что он является одним из немногих элементов, у которых валентность всегда постоянна и равна 1.
Вот как это можно «определить» (точнее, понять, почему она такая):
✅По положению в Периодической таблице Менделеева:
Фтор находится в 17-й группе (или VIIA группе, группе галогенов).
Элементы этой группы имеют 7 валентных электронов на внешней электронной оболочке.
Чтобы достичь стабильной электронной конфигурации, как у благородного газа (8 электронов на внешней оболочке — правило октета), фтору нужно 1 электрон.
Он может получить этот один электрон, образовав одну ковалентную связь с другим атомом (например, H-F) или приняв один электрон, став ионом F—
(например, в NaF). В обоих случаях он образует одну связь.
✅По электронной конфигурации:
Электронная конфигурация фтора:
1s22s22p5.
На внешнем энергетическом уровне (n=2) у него 7 электронов (2 на 2s-подуровне и 5 на 2p-подуровне).
Единственный способ для фтора завершить внешний уровень до 8 электронов — это присоединить один электрон.
✅По электроотрицательности:
Фтор является самым электроотрицательным элементом (4.0 по шкале Полинга). Это означает, что он имеет самую сильную способность притягивать электроны в химической связи.
Он никогда не отдаст свои электроны и всегда будет стремиться принять чужие.
Из-за этого он всегда будет образовывать только одну связь, забирая электрон или «оттягивая» электронную плотность к себе.
✅Отсутствие свободных d-орбиталей:
У фтора нет свободных d-орбиталей на втором энергетическом уровне. Это не позволяет ему «расширять свой октет» (то есть образовывать более 4 связей, как это могут делать атомы с свободными d-орбиталями) или проявлять валентности, отличные от 1.
Таким образом, «определить» валентность фтора означает просто знать его фундаментальные химические свойства и строение атома, которые однозначно указывают на валентность 1.
Пример решения, задача:
Дано: Фтор (F), Кальций (Ca)
Найти:
Определить валентность фтора.
Определить валентность кальция.
Составить химическую формулу соединения, используя правила валентности.
Решение:
Валентность фтора (F):
Как мы уже знаем, фтор — это особенный элемент, и его валентность всегда равна 1.
Валентность кальция (Ca):
Найдем кальций (Ca) в периодической таблице Менделеева. Он находится во 2-й группе (или IIA группе).
Элементы 2-й группы являются щелочноземельными металлами и имеют 2 валентных электрона на внешней оболочке.
Металлы стремятся отдать свои валентные электроны, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации.
Отдав 2 электрона, кальций приобретает заряд Ca2+ и становится стабильным.
Таким образом, валентность кальция равна 2.
Составление формулы соединения:
У нас есть фтор с валентностью 1 (F1) и кальций с валентностью 2 (Ca2).
Чтобы составить формулу, мы используем «правило креста»: индексы элементов в формуле будут равны валентностям другого элемента.
Ca2F1
Индекс кальция будет равен 1 (валентность фтора).
Индекс фтора будет равен 2 (валентность кальция).
Получаем формулу: CaF2
Ответ: Формула соединения фтора с кальцием — CaF2. Это соединение называется фторид кальция.
Часто задаваемые вопросы:
Почему валентность фтора 1
Валентность фтора всегда равна 1 по нескольким ключевым причинам, связанным с его атомным строением:
✅Электронная конфигурация: У фтора атомный номер 9, что означает 9 электронов.
Его электронная конфигурация:
1s22s22p5.
Это означает, что на его внешней (валентной) оболочке находится 7 электронов (2 на 2s-подуровне и 5 на 2p-подуровне).
✅Правило октета: Атомы стремятся достичь стабильной электронной конфигурации, как у благородных газов, которая обычно включает 8 электронов на внешней оболочке (это называется правилом октета).
Поскольку у фтора 7 валентных электронов, ему нужен всего один электрон, чтобы завершить свой октет и стать стабильным.
✅Высокая электроотрицательность: Фтор является самым электроотрицательным элементом в периодической таблице (его электроотрицательность по шкале Полинга равна 4.0).
Это означает, что он обладает очень сильной способностью притягивать электроны к себе в химической связи.
Он настолько силен, что всегда будет стремиться принять один электрон от другого атома, а не отдавать свои.
✅Отсутствие d-орбиталей: В отличие от других галогенов (хлора, брома, иода), которые находятся в более высоких периодах и имеют свободные d-орбитали в своем валентном слое, у фтора нет d-орбиталей.
Это означает, что он не может «расширить свой октет» и образовывать более одной связи.
Другие галогены могут использовать свои d-орбитали для образования до 3, 5 или даже 7 связей (например, в таких соединениях, как ClF3, BrF5, IF7), но фтор так не может.
Таким образом, комбинация наличия 7 валентных электронов, стремления к октету, крайней электроотрицательности и отсутствия d-орбиталей делает валентность фтора строго равной 1 во всех его соединениях.
Как определить валентность фтора
Определить валентность фтора очень просто, потому что он является одним из немногих элементов, у которых валентность всегда постоянна и равна 1.
Вот как это можно «определить» (точнее, понять, почему она такая):
✅По положению в Периодической таблице Менделеева:
Фтор находится в 17-й группе (или VIIA группе, группе галогенов).
Элементы этой группы имеют 7 валентных электронов на внешней электронной оболочке.
Чтобы достичь стабильной электронной конфигурации, как у благородного газа (8 электронов на внешней оболочке — правило октета), фтору нужно 1 электрон.
Он может получить этот один электрон, образовав одну ковалентную связь с другим атомом (например, H-F) или приняв один электрон, став ионом F—
(например, в NaF). В обоих случаях он образует одну связь.
✅По электронной конфигурации:
Электронная конфигурация фтора:
1s22s22p5.
На внешнем энергетическом уровне (n=2) у него 7 электронов (2 на 2s-подуровне и 5 на 2p-подуровне).
Единственный способ для фтора завершить внешний уровень до 8 электронов — это присоединить один электрон.
✅По электроотрицательности:
Фтор является самым электроотрицательным элементом (4.0 по шкале Полинга). Это означает, что он имеет самую сильную способность притягивать электроны в химической связи.
Он никогда не отдаст свои электроны и всегда будет стремиться принять чужие.
Из-за этого он всегда будет образовывать только одну связь, забирая электрон или «оттягивая» электронную плотность к себе.
✅Отсутствие свободных d-орбиталей:
У фтора нет свободных d-орбиталей на втором энергетическом уровне. Это не позволяет ему «расширять свой октет» (то есть образовывать более 4 связей, как это могут делать атомы с свободными d-орбиталями) или проявлять валентности, отличные от 1.
Таким образом, «определить» валентность фтора означает просто знать его фундаментальные химические свойства и строение атома, которые однозначно указывают на валентность 1.
Пример решения, задача:
Дано: Фтор (F), Кальций (Ca)
Найти:
Определить валентность фтора.
Определить валентность кальция.
Составить химическую формулу соединения, используя правила валентности.
Решение:
Валентность фтора (F):
Как мы уже знаем, фтор — это особенный элемент, и его валентность всегда равна 1.
Валентность кальция (Ca):
Найдем кальций (Ca) в периодической таблице Менделеева. Он находится во 2-й группе (или IIA группе).
Элементы 2-й группы являются щелочноземельными металлами и имеют 2 валентных электрона на внешней оболочке.
Металлы стремятся отдать свои валентные электроны, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации.
Отдав 2 электрона, кальций приобретает заряд Ca2+ и становится стабильным.
Таким образом, валентность кальция равна 2.
Составление формулы соединения:
У нас есть фтор с валентностью 1 (F1) и кальций с валентностью 2 (Ca2).
Чтобы составить формулу, мы используем «правило креста»: индексы элементов в формуле будут равны валентностям другого элемента.
Ca2F1
Индекс кальция будет равен 1 (валентность фтора).
Индекс фтора будет равен 2 (валентность кальция).
Получаем формулу: CaF2
Ответ: Формула соединения фтора с кальцием — CaF2. Это соединение называется фторид кальция.
Часто задаваемые вопросы:
Гольмий (химический символ Ho) — это неорганический химический элемент, простое вещество с атомным номером 67.
Относиться к группе лантаноидов и считается редкоземельным элементом.
Имеет основные характеристики:
Что такое гольмий
[Holmium; от лат. Holmia — Гольмия (назв. Стокгольма)], Но —химический элемент элемент который находиться в 3-й группе и 6-м периоде периодической системы элементов Д.И. Менделеева.
Атомный номер 67, атомная масса 164,9304; относится к редкоземельным элементам.
Металл гольмий светло-серого цвета; дистиллированный (чистотой выше 99,5%) — с блестящей поверхностью.
В соединениях проявляет степень окисления +3.
Открыт в 1879 швед, химиком П. Клеве. Содержание в земной коре 1,3 X 10-7%.
Промышленными минералами для получения гольмия служат монацит, ксенотим и эвксенит.
Физические свойства
Гольмий полиморфен, температура полиморфного превращения 1430° С.
Кристаллическая решетка низкотемпературной модификации гольмия — гексагональная плотноупакованная типа магния, с периодами а = 3,5773 Å и с = 5,6158 Å.
Плотность 8,781 г/см3; tпл 14605 С; tкип 2700° С; коэфф. термического расширения 10,7 • 10 град ; коэфф. теплопроводности 0,0254 кал/см • сек • град.
Теплоемкость 6,50 кал/г-атом • град; электрическое сопротивление 94 мком X см; Кюри точка 19,4 К (—253,6° С).
Сечение захвата тепловых нейтронов 65 барн; работа выхода электронов 3,09 эв. Модуль норм, упругости 6850 кгс/мм2; предел прочности 28,6 кгс/мм2; НВ — 50.
Легко поддается механической обработке.
Химические свойства
Гольмий — химически активен; при высоких температурах активно взаимодействует с кислородом, галогенами, серой, азотом и др. неметаллами.
На воздухе окисляется. Сплавляется со многими металлами, плавят его в инертной среде или в вакууме.
Гольмий (Ho), как и другие лантаноиды, является довольно реакционноспособным металлом, хотя его активность и не так высока, как у щелочных или щелочноземельных металлов.
Он проявляет среднюю химическую активность среди лантаноидов.
Наиболее характерная степень окисления гольмия в соединениях +3.
🧪Реакция с кислородом (окисление)
Гольмий медленно окисляется на сухом воздухе при комнатной температуре, но при нагревании или во влажном воздухе реакция происходит быстрее.
Образуется оксид гольмия(III):
4Ho + 3O2 → 2Ho2O3
(Оксид гольмия(III) имеет бледно-желтый цвет)
🧪Реакция с галогенами
Гольмий активно реагирует с галогенами (фтором, хлором, бромом, йодом) при нагревании, образуя соответствующие тригалогениды.
С фтором (F2): Гольмий относительно устойчив к действию фтора при комнатной температуре, но реагирует при нагревании.
2Ho + 3F2 → 2HoF3 (Фторид гольмия(III))
С хлором (Cl2):
2Ho + 3Cl2 → 2HoCl3 (Хлорид гольмия(III) — желтое вещество)
С бромом (Br₂):
2Ho + 3Br2 → 2HoBr3 (Бромид гольмия(III))
С йодом (I2):
2Ho + 3I2 → 2HoI3 (Иодид гольмия(III))
🧪Реакция с кислотами
Гольмий легко взаимодействует с большинством разбавленных неорганических кислот (кроме плавиковой кислоты HF, с которой образует нерастворимый фторид, пассивируя поверхность) с выделением водорода и образованием солей Ho3+.
С соляной кислотой (HCl):
2Ho + 6HCl → 2HoCl3 + 3H2↑ (Хлорид гольмия(III))
С серной кислотой (H2SO4):
2Ho + 3H2SO4 → Ho2(SO4)3 + 3H2↑ (Сульфат гольмия(III))
🧪Реакция с водой
Гольмий реагирует с водой, особенно при нагревании, с образованием гидроксида гольмия(III) и выделением водорода.
2Ho + 6H2O → 2Ho(OH)3 + 3H2↑
🧪Реакция с азотом и водородом
При нагревании гольмий может реагировать с азотом и водородом:
С азотом (N2):
2Ho + N2 → 2HoN (Нитрид гольмия)
С водородом (H2): Образует гидриды, например, HoH3
Изотопы
Известны изотопы с массовыми числами от 160Но до 169Но, из них стабилен изотоп с массовым числом 165Но.
Получение
Получают гольмий металлотермическим восстановлением. Окислы гольмия обрабатывают до фторидов, затем восстанавливают кальцием и дистиллируют для получения чистого металла.
Применение
Выпускают гольмий в виде слитков. Чистый гольмий используют для исследовательских целей.
Перспективен в сплавах с железом, кобальтом и никелем как магнитный материал.
Литература
Диогенов Г. Г. История открытия химических элементов. Савицкий Е. М., Терехова В.Ф. Металловедение редкоземельных металлов.