Structure Disposio, propriétés, obtention, utilisations

Il Dissosio C'est un élément métallique qui appartient à la série Lantanide, des terres rares si appelées, et dont le symbole chimique est DY. Son abondance est relativement faible, ayant une concentration approximative de 5.2 ppm dans le cortex terrestre. Il fait généralement partie des minéraux phosphatés et bien d'autres où les oxydes de lantanide prédominent.

Disposio est, avec le Holmio, le métal avec une plus grande force magnétique, c'est donc un composant essentiel pour la fabrication d'aimants et d'équipements de stockage de données. Bien que son nom soit précédé par le préfixe Dis-, la vérité est qu'elle représente l'un des métaux avec des applications technologiques plus grandes et prometteuses.

Échantillon ultra pur et affichage métallique dendritique. Source: http: // images-of-elements.com // cc by (https: // CreenIvecommons.Org / licences / par / 3.0)

Disposio participe généralement comme cation dy³⁺ Dans bon nombre de ses composés, possédant jusqu'à cinq électrons a disparu dans leurs orbitales 4F, ce qui explique l'origine de leurs propriétés magnétiques inhabituelles. Ses composés, colorations jaunâtres ou verdâtres, sont des émetteurs de rayonnement infrarouge, et de bons dapants pour les matériaux magnétiques.

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Découverte

Disposio a été découverte en 1886 par le chimiste français Paul èmile Lecoq, qui a étudié les échantillons de minéraux de terres rares et a été identifié en analysant spectroscopiquement différentes fractions extraites de l'oxyde holmio. Lecoq a fait plus de 30 précipitations d'hydroxydes métalliques en utilisant de l'ammoniac, puis obtenant leurs sels d'oxalate respectifs.

En raison du travail approfondi, Lecoq a nommé ce métal «disposio», dont l'origine étymologique provient du mot grec «dysprositos», ce qui signifie «difficile à obtenir».

Cependant, LeCoq ne pouvait préparer que des échantillons d'affichage altérés. Environ 80 ans se sont écoulés, ce qui, grâce à l'invention et au développement de la chromatographie d'échange d'ions, en 1950, la production du premier échantillon de métal et pur jetable était possible. Cet exploit scientifique était l'œuvre du chimiste Frank Spedding.

Disposio Structure

Disposio Atoms, Dy, restent cohérentes dans leurs cristaux par action du lien métallique. À la suite de ces interactions, leurs radios atomiques et le mode de son emballage, le disposius finit par adopter une structure cristalline hexagonale compacte (HCP), qui caractérise sa dureté, et qui correspond à la phase α-jour.

Il peut vous servir: formule structurelle (avec des exemples)

À basse température, la structure HCP souffre de distorsions orthographiques (phase β -dy), causée par des transitions magnétiques entre les états ferromagnétiques (en dessous de -188.2 ºC) et antiferromagnétique.

Entre-temps, à des températures élevées (supérieures à 1381 ºC), la structure de la disposio est transformée en cubique centrée sur le corps (BCC), correspondant à la phase ou à l'alotrope γ-dy.

Configuration électronique

Réglage du disposium électronique

La configuration électronique et abrégée de la disposio est la suivante:

[XE] 4F^dix 6s²

Étant le dixième membre de la série Lantanide, il y a une correspondance entre ce fait et ses dix électrons dans les Orbitals 4F.

Lorsqu'il est oxydé et perd trois électrons, le cation dy³⁺ Configuration a résulté:

[XE] 4F⁹ 6s⁰

Où jusqu'à cinq électrons manquants dans leurs orbitales 4F restent. Cette fonctionnalité explique les propriétés magnétiques inhabituelles de la disposio et de ses composés.

Disposio Properties

Apparence physique

Disposio est un métal grisâtre qui s'assombrit encore plus lorsqu'il est oxydé. Il présente une dureté considérable, dont la surface lors du dépôt avec une roue dégage des scintillements de tons verdâtres jaunâtres.

Numéro atomique

66

Masse molaire

162.5 g / mol

Point de fusion

1407 ºC

Point d'ébullition

2562 ºC

Densité

À température ambiante: 8.540 g / cm³

Juste au point de fusion: 8.37 g / cm³

États d'oxydation

Disposio présente les états ou les nombres d'oxydation suivants dans ses composés: 0 (DY⁰ En alliages composés ou organiques), +1 (dy⁺), +2 (dy²⁺), +3 (dy³⁺) et +4 (dy⁴⁺). De chacun d'entre eux, le plus stable et le plus prédominant est +3, car les cations Dy³⁺ Ils ont une stabilité électronique distinctive.

Électronégativité

1.22 sur l'échelle Pauling

Énergies d'ionisation

Premièrement: 573 kJ / mol

Deuxième: 1130 kJ / mol

Troisième: 2200 kJ / mol

Ordre magnétique

Il est fortement paramagnétique au-dessus de 300 K. Même un puissant aimant en néodyme l'attire avec une force remarquable; À moins que vous ne congelez dans de l'azote liquide et atteignez son état ferromagnétique. Ensuite, il sera attiré par une grande force.

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Réactivité

L'affichage métallique s'oxyde ou rapidement dans une flamme pour se transformer en son oxyde respectif:

4 dy + 3 o₂ → 2 Dy₂SOIT₃

Cet oxyde, dy₂SOIT₃, Il a la particularité qu'il possède des propriétés magnétiques de plus grandes amplitudes que celles de l'oxyde de fer, la foi₂SOIT₃ (les deux sesquioxydes).

De même, l'affichage métallique réagit facilement avec de l'eau froide ou chaude pour produire son hydroxyde:

2 dy + 6 h₂O → 2 Dy (OH)₃ + 3 h₂

Et aussi directement avec des halogènes pour former une série d'haluros dont les solides sont blancs ou jaunâtres.

Disposio est capable de réagir à des températures élevées avec l'un des non-métaux, pour produire des composés où il participe avec des états d'oxydation +3 ou +2. Vos sels d'oxalate, Dy₂(C₂SOIT₄)₃, Ils sont insolubles dans l'eau, la propriété dont Lecoq était basée pour la séparer de l'oxyde holmial où il était présent.

Obtention

Matière première

Disposio fait partie de nombreux minéraux terrestres rares, notamment: Xenotima, Monacita, Bastnäsita, Euxenita, Gadolinita, Argiles latérales, etc. Il se trouve avec une abondance appréciable (7-8%) dans les versions de ces riches minéraux à Itrio, accompagnés en plus des ions des métaux Erbio et Holm.

Cependant, les sables Monacita et les phosphates de terres rares sont la principale source minéralogique et commerciale pour la production de la disposio.

Production

Disposio est un produit secondaire de l'extraction métallurgique et du traitement de l'itrium. Son dy³⁺ Ils sont séparés par des méthodes magnétiques lors d'un processus de flottaison, de sorte qu'un concentré d'ions lantanides est, qui à son tour se termine en se séparant en appliquant les techniques de chromatographie d'échange d'ions.

Les ions dy³⁺ Ils réagissent avec différents halogènes pour obtenir leurs halogénures, qui sont finalement réduits en utilisant des métaux alcalins ou alcalinement comme agents réducteurs:

3 Ca + 2 Dyf₃ → 2 dy + 3 café₂

Cette réduction métalothermale est effectuée dans une tantalio fondant sous une atmosphère de Hene inerte.

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La purification disposio est obtenue en la séparant du mélange refroidi et en la distichant dans un vide pour éliminer les impuretés des autres sels, obtenant ainsi des échantillons de métaux de plus en plus purs.

Utilisations / applications

Spectroscopie infrarouge

Les composés se sont formés entre la disposio et les calcogénuros (O, S, SE, etc.) Ce sont des émetteurs de rayonnement infrarouge, qui est utilisé dans les analyses spectroscopiques pour l'élucidation des structures, les caractérisations et la surveillance des réactions chimiques.

Réacteurs nucléaires

Disposio est un excellent absorbant à neutrons, donc une partie des barres de contrôle dans les réacteurs nucléaires de fission, de sorte qu'ils dispersent ou neutralisent un excès de l'énergie libérée.

Cynétamographie

Dans les études cinématographiques, les lampes contiennent une affichage contenant, les dyi sont utilisés₃, Mélangé avec de l'iodure de césium et du bromure de mercure, caractérisé par sa luminescence intense.

Des ordinateurs

L'affichage et ses ions sont très sensibles à la magnétisation, une propriété qui en fait des composants idéaux pour la fabrication d'unités de disque dur pour les ordinateurs et les dispositifs de stockage de données en général.

Aimants

Les atomes Disposio servent également d'additifs pour les puissants aimants en néodyme (ND-FE-B), principalement utilisés pour les générateurs électriques d'éoliennes.

Dosimétrie

De même, les eones de Disposio sont combinés avec certains sels pour leur accorder une luminescence, qui est activé avant la faible exposition du rayonnement ionisant, en utilisant ainsi des dispositifs dosimétriques.

Terfenol-d

Disposio est la composante essentielle de l'alliage terfenol-d, qui contient également des atomes d'erbio et de fer. Il s'agit d'un matériau magnétoestrictif, ce qui signifie qu'il change de forme (se dilate ou contracte) lorsqu'il interagit avec différents sens d'un champ magnétique. Terfenol-D a des applications dans des systèmes sonores, des transducteurs, des haut-parleurs, des capteurs, etc.

Les références

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2. Wikipédia. (2020). Thorium. Récupéré de: dans.Wikipédia.org
3. Coton Simon. (1er décembre 2009). Dysprosium. Chimie dans ses éléments. Récupéré de: Chemistryworld.com
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