Гольмий

ГОЛЬМИЙ (от лат. Holmia-Стокгольм; лат. Holmium) Но, хим. элемент III гр. периодич. системы; ат. н. 67, ат. м. 164, 9304; относится к редкоземельным элементам (иттриевая подгруппа лантаноидов). В природе один стабильный изотоп ¹⁶⁵Ho. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 65*10^-28м. Конфигурация внеш. электронной оболочки 4f¹¹5s²5p⁶5d°6s²;степень окисления +3, редко +2; энергия ионизации Но⁰->Но⁺->Но²⁺->Но³⁺->Но⁴⁺ соотв. 6,02, 11,80, 22,84, 42,48 эВ; атомный радиус 0,176 нм, ионный радиус Но³⁺ (в скобках указаны координац. числа) 0,104 нм (6), 0,116 нм (8), 0,121 нм (9), 0,126 нм (10).

Содержание в земной коре 1,3*10^-4% по массе, в морской воде 2,2*10^-7 мг/л. Вместе с др. РЗЭ находится в минералах монаците, бастнезите, эвксените, апатите, гадоли-ните.

Г.-металл светло-серого цвета. До 1428 °С устойчив Но: кристаллич. решетка гексаген, типа Mg (a = 0,35773 нм, с = 0,56158 нм, z = 2, пространств. группа P6₃/mmc; плотн. 8,799 г/см³). Выше 1428°С устойчив : решетка кубич. типа (а = 0,396 нм, z = 2, пространств. группа Im3m; плотн. 8,82 г/см³). Т. пл. 1470°С, т. кип. 2707°С; С? 27,15 Дж/(моль*К); 12 кДж/моль, 240 кДж/моль; S^o₂₉₈ 75,45 Дж/(моль*К); давление пара при 1470°C 42,1 Па; коэф. теплопроводности 22,0 ВтДм*К); 9,0*10^-7 Ом*м (273 К); температурный коэф. линейного расширения 9,5*10^-6 К^-1; предел текучести 222 МПа (20 °С). Ферромагнетик (точка Кюри 19,4 К). Легко поддается мех. обработке.

На воздухе Г. медленно окисляется при ~ 20°С, быстро-выше 100°С. Взаимод. с минер, к-тами (кроме фтористоводородной), образуя соли Но^{3 +} ; не взаимод. с р-рами щелочей. При нагр. реагирует с N₂, H₂, С1₂, Вr₂, I₂, медленно-с F₂ даже при 520 °С.

Оксид (сесквиоксид) Но₂О₃-светло-желтые кристаллы; известны модификации с моноклинной решеткой (а = = 1,390 нм, b = 0,3492 нм, с = 0,8592 нм,=99,98°, z = 4, пространств. группа С2/т)и кубическая (а = 1,0607 нм, z = = 16, пространств, группа Ia3; плотн. 2,840 г/см³); т. пл. 2360°С; С°_р 115 Дж/(моль-К); -1881 кДж/моль; S°₂₉₈ 158 ДжДмоль-К); не раств. в воде. Получают термич. разложением Но₂(С₂О₄)₃, Ho(NO₃)₃ на воздухе обычно выше 660^oC

Фторид HoF₃-белые кристаллы, решетка орторомбическая (а = 0,6404 нм, b = 0,6875 нм, с = 0,4379 нм, z = 4, пространств, группа Рпта); т. пл. 1143°С, т. кип. > 2200°С; плотн. 7,6442 г/см³; С°_р 87,8 Дж/(моль*К); -1700 кДж/моль; не раств. в воде. Получают взаимод. Но₂О₃ с газообразным HF или водных р-ров солей Но³ с фтористоводородной к-той, термич. разложением фтор-аммонийных комплексов при 400-500 °С в атмосфере N₂ или Аг, фторированием Г. и др.

Хлорид НоС1₃-светло-желтые кристаллы, решетка моноклинная (а = 0,685 нм, b = 1,185 нм, с = 0,639 нм,= = 110,8°, z = 4, пространств, группа С2/т); т. пл. 720°С, т. кип. 1507°С; плотн. 3,715 г/см³; С_p° 98,3 Дж/(моль*К); -1006 кДж/моль; раств. в воде. Получают взаимод. смеси С1₂ и СС1₄ с Но₂(С₂О₄)₃ выше 200 °С, хлорированием Г. выше 200 °С и др.

Г. получают восстановлением HoF₃ кальцием. Является компонентом нек-рых магн. сплавов. В виде соед. ограниченно используется при получении спец. стекол, как активатор люминофоров и нек-рых материалов микроэлектроники. Открыт в 1879 П. Клеве. Л. И. Мартыненко, С. Д. Моисеев. Ю.М. Киселев.