L’élément chimique europium est classé comme lanthanide et terre rare. Il a été découvert en 1901 par Eugène-Antole Demarçay.
Zone de données
| Classification: | L’europium est un lanthanide et un métal des terres rares |
| Couleur: | blanc argenté |
| Atomic poids: | 151,96 |
| État: | solide |
| Point de fusion : | 822 oC, 1095 K |
| Point d’ébullition: | 1600 oC, 1873 K |
| Électrons: | 63 |
| Protons: | 63 |
| Neutrons dans l’isotope le plus abondant: | 90 |
| Coquilles d’électrons: | 2,8,18,25, 8,2 |
| Configuration électronique: | 4f7 6s2 |
| Densité à 20oC: | 5,248 g / cm3 |
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| Volume atomique: | 20,8 cm3 / mol |
| Structure: | bcc: cubique centrée sur le corps |
| Dureté: | |
| Capacité thermique spécifique | 0,18 J g-1 K-1 |
| Chaleur de fusion | 9.210 kJ mol-1 |
| Chaleur d’atomisation | 178 kJ mol-1 |
| Chaleur de vaporisation | 175,73 kJ mol-1 |
| 1ère énergie d’ionisation | 546,7 kJ mol-1 |
| 2ème énergie d’ionisation | 1085 kJ mol-1 |
| 3ème énergie d’ionisation | 2405 kJ mol-1 |
| Affinité électronique | – |
| Nombre minimal d’oxydation | 0 |
| Min. n ° d’oxydation commun. | 0 |
| Indice d’oxydation maximal | 3 |
| Max. oxydation commune no. | 3 |
| Électronégativité (échelle de Pauling) | 1.12 |
| Polarisabilité volume | 27,7 Å3 |
| Réaction à l’air | vigoureuse, ⇒ Eu2O3 |
| Réaction avec 15 M HNO3 | légère, ⇒ Eu (NO3) 3 |
| Réaction avec 6 M HCl | légère, ⇒ H2, EuCl3 |
| Réaction avec 6 M NaOH | – |
| Oxyde (s) | Eu2O3 (Europia) |
| Hydrure (s) | EuH2 |
| Chlorure (s) | EuCl3 |
| Rayon atomique | 185 pm |
| Rayon ionique (1+ ion) | – |
| Rayon ionique (2+ ion) | 131 pm |
| Rayon ionique (3+ ions) | 108,7 pm |
| Rayon ionique (1 ion) | – |
| Rayon ionique (2 ions) | – |
| Rayon ionique (3-ions) | – |
| Conductivité thermique | 13,9 W m-1 K-1 |
| Conductivité électrique | 1,1 x 106 S m-1 |
| Point de congélation / fusion: | 822 oC, 1095 K |
À juste titre, l’europium est utilisé dans la devise euro comme mesure anti-contrefaçon. Une lumière UV brillante sur un euro entraîne une fluorescence rouge de l’europium Eu3 +, du bleu du thulium Tm3 + et du vert du terbium Tb3 +.
Découverte de l’europium
L’histoire de la découverte d’Europium commence par la découverte d’un autre élément – le samarium.
Le chimiste français Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran a affirmé avoir isolé le samarium en 1879; d’autres pensaient qu’un ou plusieurs autres nouveaux éléments de terres rares étaient présents dans l’échantillon de Boisbaudran.
En 1886, le chimiste français Eugène-Antole Demarçay a identifié des raies spectroscopiques dans le «samarium» causées par l’élément que nous connaissons aujourd’hui sous le nom d’europium. (1)
Il a réalisé cela en utilisant un nouveau spectroscope qu’il avait développé pour étudier les terres rares.
Le spectroscope de Demarçay avait une bobine d’induction spéciale qui produisait une température d’étincelle très élevée et utilisait du platine électrodes pour supprimer toutes les autres raies spectrales. (2)
Les résultats spectraux de Demarçay ont été contestés et il s’est rendu compte qu’il avait besoin de preuves supplémentaires.
Il a obtenu cela en 1901, quand il a réussi à isoler l’europium en utilisant des cristallisations répétées de nitrate de magnésium de samarium. (1), (3)
Il a donné au nouvel élément le nom du continent européen.
En 1904, l’europium a été séparé du gadolinium impur par le chimiste français Georges Urbain à l’aide de nitrate de bismuth et de magnésium.Urbain a découvert que le nitrate de bismuth se cristallise souvent entre deux fractions d’éléments de terres rares, ce qui facilite leur séparation. (1)
L’Europium est utilisé pour produire des radiances bleues, rouges et blanches sur ordinateur moniteurs et écrans de télévision. Il est également utilisé dans les ampoules à faible consommation d’énergie.
Apparence et caractéristiques
Effets nocifs:
L’europium est considéré comme légèrement toxique. La poussière de métal est considérée comme un risque d’incendie et d’explosion.
Caractéristiques:
L’europium est un métal blanc argenté doux, ductile qui s’oxyde instantanément dans l’air.
C’est le plus réactif des terres rares et s’enflamme dans l’air à des températures supérieures à 150 oC à 180 oC.
Dans l’eau, il réagit de la même manière que le calcium, produisant de l’hydroxyde d’europium et l’hydrogène gazeux.
Contrairement à la plupart des autres métaux des terres rares, l’europium peut former des composés stables à l’état divalent, Eu2 + (européen) ainsi qu’à l’état trivalent habituel, Eu3 + (européen).
Utilisations de l’europium
L’oxyde d’europium (europia) est largement utilisé comme agent dopant dans les luminophores des téléviseurs et des moniteurs d’ordinateurs: la valence trois europium produit un rayonnement rouge et la valence deux europium un éclat bleu. Lorsque les deux valences sont combinées, une lumière blanche est produite qui est utilisée dans les ampoules fluorescentes compactes.
L’europium est également utilisé dans les phosphores dans les marques anti-contrefaçon sur les billets de banque en euros.
Isotopes d’europium sont de bons absorbeurs de neutrons et sont utilisés dans les barres de commande des réacteurs nucléaires.
Abondance et isotopes
Abondance de la croûte terrestre: 1,8 partie par million en poids, 0,2 partie par million en moles
Système solaire en abondance: 0,5 partie par milliard en poids, 4 parties par billion en moles
Coût, pur: 1350 USD par g
Coût, en vrac: 20 000 USD par 100 g
Source: L’europium n’est pas trouvé libre dans la nature, mais se trouve dans un certain nombre de minéraux principalement la monazite, la bastnaesite et le xénotime. Dans le commerce, l’europium est isolé par échange d’ions et extraction par solvant. Le métal pur peut être produit par électrolyse du chlorure fondu avec du chlorure de sodium.
Isotopes: L’europium a 30 isotopes dont les demi-vies sont connues, avec des nombres de masse 131 à 162. L’europium naturel est un mélange de ses deux isotopes stables, 151Eu et 153Eu avec des abondances naturelles de 47,8% et 52,2% respectivement.
- Ferenc Szabadváry, Manuel de chimie et physique des terres rares Vol. 11., Elsevier Science Publishers., 1998, p65.
- Per Enghag, Encyclopedia of the elements: Technical data, history, processing, applications., John Wiley and Sons, 2004, page 450.
- John Emsley, Nature’s building blocks: an AZ guide to the elements., Oxford University Press, 2003, p140.
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"Europium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 16 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/europium.html>.