Europium

Europium
Samarium ← Europium → Gadolinium —   63 Eu                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               ↑ Eu ↓ Am Table complète • Table étendue
Informations générales
Nom, symbole, numéro	Europium, Eu, 63
Série chimique	Lanthanides
Groupe, période, bloc	L/A, 6, f
Masse volumique	5,244 g·cm-3 (25 °C)[1]
Couleur	blanc argenté
No CAS	7440-53-1 [2]
No EINECS	231-161-7[3]
Propriétés atomiques
Masse atomique	151,964 ± 0,001 u [1]
Rayon atomique (calc)	185 pm (247 pm)
Rayon de covalence	1,98 ± 0,06 Å [4]
Configuration électronique	[Xe] 4f7 6s2
Électrons par niveau d’énergie	2, 8, 18, 25, 8, 2
État(s) d’oxydation	3
Oxyde	basique
Structure cristalline	Cubique à corps centré
Propriétés physiques
État ordinaire	solide
Point de fusion	822 °C [1]
Point d’ébullition	1 596 °C [1]
Énergie de fusion	9,21 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation	143,5 kJ·mol-1
Volume molaire	28,97×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur	144 Pa à 1 095 K
Divers
Électronégativité (Pauling)	1,2
Chaleur massique	180 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique	1,12×106 S·m-1
Conductivité thermique	13,9 W·m-1·K-1
Énergies d’ionisation[5]
1re : 5,67038 eV	2e : 11,25 eV
3e : 24,92 eV	4e : 42,7 eV
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD MeV 150Eu {syn.} 36,9 ans ε 2,261 150Sm 151Eu 47,8 % stable avec 88 neutrons 152Eu {syn.} 13,537 ans ε β- 1,847 1,819 152Sm 152Gd 153Eu 52,2 % stable avec 90 neutrons
Précautions
Directive 67/548/EEC[3]
État pulvérulent : F
Symboles : F : Facilement inflammable Phrases R : R17 : Spontanément inflammable à l’air. R14/15 : Réagit violemment au contact de l’eau en dégageant des gaz extrêmement inflammables. Phrases S : S43 : En cas d’incendie, utiliser … (moyens d’extinction à préciser par le fabricant. Si l’eau augmente les risques, ajouter : « Ne jamais utiliser d’eau »). S7/8 : Conserver le récipient bien fermé et à l’abri de l’humidité.
Phrases R : 14/15, 17,
Phrases S : 7/8, 43,
SGH
Attention H302, H373, H411, H302 : Nocif en cas d'ingestion H373 : Risque présumé d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'europium est un élément chimique, de symbole Eu et de numéro atomique 63.

[modifier] Caractéristiques notables

Europium

L'europium est le plus réactif des éléments des terres rares. Il s'oxyde rapidement à l'air et ressemble au calcium lorsqu'il réagit avec l'eau. Comme les autres terres rares (à l'exception du lanthane), l'europium brûle dans l'air à environ 150 à 180 °C. Il est aussi dur que le plomb et assez ductile.

Refroidi à 1,8 K à une pression de 80 GPa, l’europium devient supraconducteur^[6].

[modifier] Applications

Les applications commerciales de l'europium sont limitées.

• Il est utilisé pour doper certains plastiques afin de faire des lasers.
• Grâce à sa bonne capacité à absorber les neutrons, on a aussi étudié son utilisation dans les réacteurs nucléaires. Majoritairement les barres de contrôle des réacteurs nucléaires des sous-marins russes utilisent l'europium.
• L'europium trivalent en particulier sous forme d'oxyde d'europium (Eu₂O₃) est utilisé pour doper les phosphores de tubes cathodiques notamment le vanadate d'yttrium (YVO₄) dans des phosphores rouges. L'europium divalent est utilisé dans une autre matrice pour produire des phosphores bleus. Le thiogallate de strontium SrGa₂S₄ dopé par l'europium donne une fluorescence verte persistant plusieurs secondes. L'aluminate de strontium SrAl₂O₄ dopé par l'europium donne un bleu (490 nm), un bleu-vert persistant (505 nm) et un vert brillant (520 nm). Des fluorescences avec des longueurs plus grandes sont possibles au prix du rendement.
• L'europium est utilisé en géochimie : il se concentre préférentiellement dans les feldspaths plagioclases calciques (anorthites). Par exemple, les highlands lunaires (anorthosites) présentent une anomalie positive en europium par rapport aux autres terres rares, alors que les mers lunaires (coulées basaltiques) sont déprimées en cet élément.
• L'europium et ses dérivés peuvent être utilisés pour modifier le déplacement chimique de certains noyaux en RMN (Résonance Magnétique Nucléaire), après fixation sélective sur des atomes de type bases de Lewis par exemple. Ceci permet de déterminer des structures moléculaires complexes de produits organiques naturels ou de synthèse^[7].

[modifier] Histoire

L'europium fut découvert par Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran en 1890, qui obtint une fraction concentrée de samarium-gadolinium possédant des lignes spectrales n'appartenant ni au samarium ni au gadolinum. Toutefois, le crédit de la découverte est généralement attribué au chimiste français Eugène Anatole Demarçay, qui suspecta en 1896 que des échantillons de samarium récemment découverts étaient contaminés par un élément inconnu. Il fut capable d'isoler l'europium en 1901.

Des clathrates d'europium ont été synthétisés dans l'espoir qu'ils aient des propriétés thermoélectriques intéressantes^[8].

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[modifier] Toxicologie, écotoxicologie

Les phénomènes de complexation et de bioaccumulation de l'Europium au niveau cellulaire et moléculaire sont longtemps restés inconnus, faute d'études. Une thèse^[9] a récemment permis d'étudier les interactions de certains cations (uranium (VI) et europium, en tant qu’analogue d'actinides trivalents) avec certaines protéines (phytochélatines) connues pour protéger les cellules des effets de l'intrusion dans un organisme végétal de métaux lourds toxiques et qu'on pensait aussi impliquées dans la séquestration des radionucléides au sein d'organismes vivants. La réactivité de leurs sous-entités constitutives (glycine, acide glutamique, cystéine ; polypeptides (glutathion réduit et oxydé) a aussi été étudiée^[10], de même que la spéciation des contaminants en solution (stœchiométrie) et que les constantes d’équilibre associées à la formation de ces espèces.
Les sous-entités ont montré un pouvoir complexant moyennement élevé vis-à-vis des radionucléides (log ß1,1 de l’ordre de 2 ou de 5, à pH 3 ou 6 respectivement), avec des espèces produites qui sont mononucléaires (une seule molécule de ligand par espèce (1:1)) et des interactions liées aux groupements durs (oxygénés). Mais certaines phytochélatines (PC2 à PC4) complexent plus efficacement l’europium, tant pour des solutions synthétiques imitant le contexte « biologique » (pH neutre et force ionique de 0.1mol/L, etc.), que lors de contaminations cellulaires réelles par différentes quantités d'europium. Les cellules ont significativement capté l'europium.

[modifier] Notes et références

[modifier] Articles connexes

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