Štruktúra disposio, vlastnosti, získanie, použitia

On Disposio Je to kovový prvok, ktorý patrí do série Lantanide, takzvaných vzácnych zemín a ktorých chemický symbol je farbenie. Jeho hojnosť je relatívne nízka, má približnú koncentráciu 5.2 ppm v zemskej kôre. Zvyčajne je súčasťou fosfátových minerálov a mnohých ďalších, kde prevažujú oxidy lantanidu.

Disposio je spolu s Holmio kovom s väčšou magnetickou silou, takže je nevyhnutnou súčasťou výroby magnetov a ukladacích zariadení na ukladanie údajov. Aj keď jeho meno predchádza predpona, pravdou je, že predstavuje jeden z kovov s väčšími a sľubnými technologickými aplikáciami.

Ultra čistá vzorka a kovové zobrazenie dendritiky. Zdroj: http: // images-f-elements.com // cc od (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)

Disposio sa zvyčajne zúčastňuje ako katión DY³⁺ V mnohých jeho zlúčeninách, ktoré vlastnili až päť elektrónov, zmizlo na svojich orbitáloch 4F, čo vysvetľuje pôvod ich neobvyklých magnetických vlastností. Jeho zlúčeniny, žltkastné alebo zelenkavú sfarbenie, sú luminiscenčné, infračervené žiariče a dobré dapanty pre magnetické materiály.

[TOC]

Objavenie

Disposio objavil v roku 1886 francúzsky chemik Paul èmile Lecoq, ktorý študoval vzorky minerálov vzácnych zemín a bol identifikovaný spektroskopicky analyzujúci rôzne frakcie extrahované z oxidu Holmio. Lecoq urobil viac ako 30 zrážok kovových hydroxidov pomocou amoniaku a potom získal príslušné oxalátové soli.

Z dôvodu rozsiahlej práce Lecoq vymenoval tento „disposio“ kov, ktorého etymologický pôvod pochádza z gréckeho slova „dysprositos“, čo znamená „ťažko získať“.

LECOQ však mohol pripraviť iba zhoršené vzorky zobrazenia. Uplynulo asi 80 rokov, takže vďaka vynálezu a vývoju chromatografie iónov v roku 1950 bola možná výroba prvého kovu a čistej jednorazovej vzorky. Tento vedecký výkon bol prácou chemika Franka Speddinga.

Konštrukcia

Atómy disposio, DY, zostávajú kohézne vo svojich kryštáloch pôsobením kovového spojenia. V dôsledku týchto interakcií, ich atómových rádií a režimu jeho balenia, disprosius končí prijatím kompaktnej šesťuholníkovej kryštalickej štruktúry (HCP), ktorá charakterizuje jeho tvrdosť a ktorá zodpovedá a-dni fázovej fázy.

Môže vám slúžiť: štrukturálny vzorec (s príkladmi)

Pri nízkych teplotách trpí štruktúra HCP orrombické deformácie (fáza β -DY) spôsobená magnetickými prechodmi medzi feromagnetickými stavmi (pod -188.2 ° C) a antiferomagnetické.

Medzitým, pri vysokých teplotách (nad 1381 ° C), sa štruktúra disposio transformuje na kubický sústredený na telo (BCC), čo zodpovedá fáze alebo alotropu y-dy.

Elektronická konfigurácia

Nastavenie elektronického disposia

Elektronická a skrátená konfigurácia pre disposio je nasledovná:

[Xe] 4f¹⁰ 6s²

Ako desiaty člen série Lantanide existuje korešpondencia medzi touto skutočnosťou a jej desať elektrónov na orbitáloch 4F.

Keď oxiduje a stráca tri elektróny, katión Pary³⁺ Výsledné má konfiguráciu:

[Xe] 4f⁹ 6s⁰

Kde zostáva až päť chýbajúcich elektrónov na svojich orbitáloch 4F. Táto vlastnosť vysvetľuje neobvyklé magnetické vlastnosti disposio a jeho zlúčenín.

Disposeposio

Fyzický vzhľad

Disposio je šedijský kov, ktorý stmaví ešte viac, keď je oxidovaný. Predstavuje značnú tvrdosť, ktorej povrch pri podávaní kolesa vydáva záblesky žltkastých zelenkavých tónov.

Atómové číslo

66

Molárna hmota

162.5 g/mol

Bod topenia

1407 ° C

Bod varu

2562 ° C

Hustota

Pri izbovej teplote: 8.540 g/cm³

Priamo v bode topenia: 8.37 g/cm³

Oxidačné stavy

Disposio predstavuje vo svojich zlúčeninách nasledujúce stavy alebo oxidačné čísla: 0 (dy⁰ V zlúčeninách alebo organických zliatinách), +1 (dy⁺), +2 (dy²⁺), +3 (dy³⁺) a +4 (dy⁴⁺). Z všetkých z nich je najstabilnejším a najdôležitejšími +3, pretože Dy katióny³⁺ Majú výraznú elektronickú stabilitu.

Elektronegativita

1.22 v Pauling Scale

Ionizačné energie

Prvé: 573 kj/mol

Po druhé: 1130 kJ/mol

Tretie: 2200 kJ/mol

Magnetický poriadok

Je silne paramagnetický nad 300 K. Ani silný neodymiový magnet ho priťahuje pozoruhodnou silou; Pokiaľ nezmrazíte tekutý dusík a nedosiahnete jeho feromagnetický stav. Potom to bude priťahované veľkou silou.

Môže vám slúžiť: Chemická väzba

Reaktivita

Kovový displej oxiduje alebo rýchlo v plameňoch, aby sa transformoval do svojho oxidu:

4 dy + 3 o₂ → 2 dy₂Ani₃

Tento oxid, dy₂Ani₃, Má zvláštnosť, že má magnetické vlastnosti väčších veľkostí ako vlastnosti oxidu železa, viera₂Ani₃ (oba sesquioxidy).

Podobne kovový displej ľahko reaguje na studenú alebo horúcu vodu, aby sa vytvoril svoj hydroxid:

2 dy + 6 h₂O → 2 dy (OH)₃ + 3 h₂

A tiež priamo s halogénmi, aby vytvorili sériu halurosov, ktorých tuhé látky sú biele alebo žltkasto -zelenkavo.

Disposio je schopné reagovať pri vysokých teplotách s ktorýmkoľvek z net -kmetov, aby sa vytvorilo zlúčeniny, kde sa zúčastňuje na +3 alebo +2 oxidačných stavoch. Vaše oxalátové soli, dym₂(C₂Ani₄)₃, Sú nerozpustné vo vode, z ktorej sa zakladá na Lecoq, aby ho oddelil od oxidu Holmial, kde bol prítomný.

Získanie

Surový materiál

Disposio je súčasťou mnohých zriedkavých pozemkových minerálov vrátane: Xenotima, Monacita, Bastnäsita, Euxenita, Gadolinita, lateritické íly atď. Nachádza sa so značným množstvom (7-8%) vo verziách týchto bohatých minerálov v Itrio, ktoré sú sprevádzané okrem iónov kovov Erbio a Holm.

Avšak monacita piesky a fosfáty zriedkavých zemín sú hlavným mineralogickým a komerčným zdrojom výroby disposio.

Výroba

Disposio je sekundárnym produktom metalurgickej extrakcie a spracovania ititrium. Jeho dym³⁺ Počas flotačného procesu sú oddelené magnetickými metódami, takže koncentrát latanidových iónov je, čo sa zase končí oddelením použitím techník chromatografie iónovej výmeny.

Ióny dy³⁺ Reagujú s rôznymi halogénmi, aby získali svoje halogenidy, ktoré sa konečne znižujú pomocou alkalických alebo alkalických kovov ako redukčných látok:

3 Ca + 2 Dyf₃ → 2 DY + 3 káva₂

Táto metalotermálna redukcia sa vykonáva pri tantalio topení pod inertnou atmosférou.

Môže vám slúžiť: síran sodný (NA2SO4): Štruktúra, vlastnosti, použitia, získanie

Čistenie disposio sa dosiahne oddelením od ochladenej zmesi a jeho rozlíšenie vo vákuu, aby sa eliminovali nečistoty od iných solí, čím sa získava stále viac vzoriek kovov.

Použitie/aplikácie

Infračervená spektroskopia

Zlúčeniny tvorené medzi disposio a kalgenurí (O, S, SE atď.) Sú to infračervené žiariče, ktoré sa používajú v spektroskopických analýzach na objasnenie štruktúr, charakterizácií a monitorovanie chemických reakcií.

Jadrová reaktory

Disposio je vynikajúci absorbent neutrám, takže je súčasťou kontrolných tyčí v štiepnych jadrových reaktoroch, takže rozptyľujú alebo neutralizujú prebytok uvoľnenej energie.

Cynetamografia

V kinematografických štúdiách sa používajú žiarovky obsahujúce displej, dyi₃, zmiešané s jodidom cesium a bromidom ortuti, ktoré sa vyznačujú jeho intenzívnou luminiscenciou.

Počítače

Displej aj jeho ióny sú veľmi citlivé na magnetizáciu, vlastnosť, vďaka ktorej sú ideálne komponenty na výrobu jednotiek pevných diskov pre počítače a zariadenia na ukladanie údajov vo všeobecnosti.

Magnety

Atómy disposio slúžia tiež ako prísady pre výkonné neodymiové magnety (ND-FE-B), ktoré sa používajú hlavne pre elektrické generátory veterných turbín.

Dávka

Podobne sa eones disposio kombinujú s niektorými soľami, aby im udelili luminiscenciu, ktoré sa aktivujú pred nižšou expozíciou ionizujúceho žiarenia, a preto pomocou dozimetrických zariadení.

Terfenol-d

Disposio je nevyhnutnou súčasťou zliatiny terfenol-d, ktorá tiež obsahuje atómy Erbio a železa. Je to magnetoestriktívny materiál, čo znamená, že mení tvar (rozširuje sa alebo sťahuje), keď interaguje s rôznymi zmyslami magnetického poľa. Terfenol-D má aplikácie v zvukových systémoch, prevodníkoch, reproduktoroch, senzoroch atď.

Odkazy

1. Triasť a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Tón. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
3. Simon Cotton. (1. decembra 2009). Dysprosium. Chémia vo svojich prvkoch. Získané z: Chemistryworld.com
4. Redaktori Enyclopaedia Britannica. (2020). Dysprosium. Získané z: Britannica.com
5. DR. Doug Stewart. (2020). Fakty o dysprosium prvkov. Získané z: Chemicool.com