Olmio: storia, ottenimento, reazioni

L’olmio è un metallo appartenente alla serie dei lantanidi che si trova in natura nella gadolinite e nella manazite unitamente agli altri elementi delle terre rare  gruppo di elementi che è diventato una fonte consolidata di radionuclidi per applicazioni diagnostiche e terapeutiche nucleari con i quali condivide molte proprietà.

Storia 

Nel 1878 i chimici svizzeri Marc Delafontaine e Jacques-Louis Soret  scoprirono l’elemento osservando delle bande spettroscopiche di assorbimento imputabili a un elemento sconosciuto.

L’anno successivo il chimico svedese Per Teodor Cleve nell’ambito dei suoi studi sull’ossido di erbio scoprì due nuove sostanze, una si colore marrone che chiamò holmia nome svedese della città di Stoccolma e si scoprì in seguito essere ossido di olmio e un’altra di colore verde che chiamò thulia che si scoprì essere ossido di tulio.

Nel 1886 il chimico francese Paul Lecoq de Boisbaudran isolò l’ossido di osmio per precipitazione frazionata mentre il botanico svedese Otto Holmberg nel 1911 ottenne il metallo allo stato puro

Proprietà

L’olmio che ha configurazione elettronica [Xe] 4f¹¹, 6s² è un metallo di colore bianco-argenteo relativamente tenero e malleabile, piuttosto resistente alla corrosione.  Appare giallo se esposto alla luce naturale e rosa se esposto alla luce fluorescente.

Ha numeri di ossidazione +1 e +2 sebbene il numero di ossidazione più comune sia +3. Gli ioni Ho³⁺ hanno proprietà fluorescenti simili ad altri ioni delle terre rare e vengono utilizzati per alcune applicazioni laser e come coloranti del vetro.

Ottenimento

Dai minerali viene ottenuto tramite processi pirometallurgici impiegando la riduzione metallotermica del suo cloruro o fluoruro con calcio metallico secondo la reazione:
2 HoF₃ + 3 Ca → 2 Ho + 3 CaF₂

Reazioni

L’olmio è un elemento altamente reattivo e reagisce rapidamente con acidi diluiti con formazione di olmio (III) e idrogeno gassoso:
2 Ho + 6 H⁺ → 2 Ho³⁺ + 3 H₂

Tuttavia, non reagisce con l’acido fluoridrico anche se concentrato a causa della formazione di uno strato superficiale protettivo di HoF₃.

Reagisce lentamente con l’ossigeno dell’aria a temperatura ambiente e brucia rapidamente formando ossido di olmio (III) usato come colorante giallo per il vetro che costituisce lo standard di calibrazione della lunghezza d’onda per  gli spettrofotometri ottici:
4 Ho_(s) + 3 O_2(g) → 2 Ho₂O_3(s)

Reagisce con gli alogeni per dare i corrispondenti alogenuri secondo la reazione generale:
2 Ho + 3 X₂ → 2 HoX₃

Il fluoruro di olmio (III) è rosa mentre gli altri alogenuri sono di colore giallo.

Reagisce lentamente con l’acqua formando l’idrossido di olmio (III) e idrogeno gassoso:
2 Ho + 6 H₂O → 2 Ho(OH)₃ + 3 H₂

Ha proprietà magnetiche specie se combinato con l’ittrio; grazie a tali proprietà viene usato per produrre campi magnetici artificiali.

Usi

Per la sua proprietà di assorbire neutroni viene utilizzato nei reattori nucleari per tenere sotto controllo una reazione a catena. Ha applicazioni in campo mediche: i laser a olmio emettono luce con una lunghezza d’onda che non danneggia la vista, pertanto uno dei suoi usi medici è la chirurgia oculare. Viene utilizzato per calibrare gli spettrometri.

Grazie alla sua malleabilità, la polvere di olmio viene utilizzata nella fabbricazione di magneti e come agente chimico per la creazione di campi magnetici. Trova applicazione anche come attivatore nelle lampade dei tubi dello schermo televisivo a colori. I laser alimentati da polvere di dimensioni micrometriche di olmio sono utilizzati nel trattamento di vari tipi di patologie oculari come il glaucoma

Viene utilizzato come agente colorante nel vetro e nella ceramica e, a seconda della miscela, può conferire al vetro un colore giallo o rosso. Ciò rende l’olmio utile nella produzione di filtri ottici speciali

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