Chapitres
Présentation
Le Holmium est un élément chimique qui porte le numéro 67 dans la classification périodique des éléments. 
| Informations générales | |
|---|---|
| Symbole | Ho |
| Numéro atomique | 67 |
| Famille | Lanthanide |
| Période | 6 |
| Bloc | f |
| Masse volumique | 8,795 g.cm-3 |
| Couleur | Blanc métallique |
| Propriétés atomiques | |
| Masse atomique | 164,93033 u |
| Rayon atomique | 247 pm |
| Configuration électronique | [Xe] 6s2 4f11 |
| Électrons par niveau d'énergie | 2 | 8 | 18 | 29 | 8 | 2 |
| Oxyde | Base |
| Système cristallin | Hexagonal compact |
| Propriétés physiques | |
| État ordinaire | Solide |
| Point de fusion | 1 472°C |
| Point d'ébullition | 2 700°C |
Définitions
- Numéro atomique : Le numéro atomique d'un atome représente le nombre de protons de ce dernier
- Famille : L'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée) a regroupé en 10 familles les éléments chimiques qui présentent des propriétés physiques et chimiques semblables
- Groupe : Chaque groupe correspond aux éléments chimiques présents dans une même colonne du tableau périodique des éléments
- Période : Chaque période correspond aux éléments chimiques présents dans une même ligne du tableau périodique des éléments. Ils partagent également le même nombre de couches électroniques. On en compte 7 au maximum
- Bloc : Les éléments périodiques sont classés par bloc selon leurs propriétés et selon les couches électroniques jusqu’auxquelles elles sont remplies
- Dureté : La dureté d'un matériau représente la résistance qu'il oppose à la pénétration. On peut la mesurer selon plusieurs méthodes : la méthode par pénétration, la méthode par rayage ou encore la méthode par rebondissement
- Point d'ébullition : Le point de fusion correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique bout, passant ainsi de l'état liquide à l'état gazeux
Rappel : La classification périodique des éléments, aussi appelée tableau de Mendeleïev, du nom de son créateur. C'est un chimiste russe qui en 1869 créa un tableau dont le but était de regrouper tous les éléments chimiques connus par points communs (groupes et familles par exemple). Il a souvent été ajusté et mis à jour depuis cette époque. Sa dernière révision date de 2016 par l'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée), une ONG suisse qui a pour but l'évolution de la physique-chimie. Le tableau périodique compte à ce jour 118 éléments.
L’UICPA, l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée est une organisation non gouvernementale ayant son siège à Zurich, en Suisse. Créée en 1919, elle s’intéresse au progrès de la chimie, de la chimie physique et de la biochimie. Ses membres sont les différentes sociétés nationales de chimie et elle est membre du Conseil International pour la Science. L’UICPA est une autorité reconnue dans le développement des règles à adopter pour la nomenclature, les symboles et autres terminologie des éléments chimiques et leurs dérivé via son Comité Interdivisionnel de la Nomenclature et des Symboles. Ce comité fixe la nomenclature de l’UICPA.
Un peu d'histoire
Étymologie
Le mot holmium dérive de Holmia, nom latin de la ville suédoise de Stockholm. Ce sera le découvreur de l'élément 67, le chimiste suédois Per Teodor Cleve, qui aura proposé ce nom en 1879 en hommage à sa ville natale.
Premières découvertes
La cristallisation fractionnée est un procédé chimique de purification par fractionnement qui repose sur le fait que, dans une solution, deux ou plusieurs solutés peuvent avoir, en général, des solubilités différentes dans le même solvant. Ils vont donc cristalliser à des températures différentes. En pratique, on chauffe une solution du mélange à séparer puis on le refroidit lentement pour laisser chaque composant du mélange précipiter. Cette méthode repose sur le fait que la solubilité est souvent croissante en fonction de la température.
Il choisira de conserver le terme d'yttria pour l'oxyde d'yttrium pur incolore et nommera la fraction jaune erbia et la fraction rose terbia toujours en hommage du village d'Ytterby. Pour des raisons qui sont inconnues, des successeurs du Suédois intervertiront les deux terme. Ainsi, erbia désignera l'oxyde d'erbium rose et terbia l'oxyde de terbium jaune. Le chimiste suisse Marc Delafontaine cru découvrir en 1878 un nouvel élément dans la samarskite. Il nommera ce nouvel élément philippium, de symbole Pp, en l'honneur de Philippe Plantamour. Ses recherche sur l'yttria qui, rappelons-le, est issue de la gadolinite, seront analysée par Jacques-Louis Soret, un compatriote qui confirmera la présence d'un quatrième oxyde en plus de l'erbine et de la terbine. Il le nommera de façon provisoire terre X. Parallèlement, à Genève, Jean Charles Galissard de Marignac découvrira que l'erbine n'est pas homogène. Il en extraira un nouvel élément qu'il nommera utterbium. A Upppsala, Per Thodor Cleve décidera de concentrera ses recherches sur les sels d'erbium restant après la séparation. Ce sera en 1879 qu'il obtiendra trois fractions distinctes qu'il soumettra à une analyse de spectroscopie. Les résultats montreront la présence d'erbium mais aussi deux autres éléments inconnus. Il décidera alors, en hommage à son pays, de les nommer holmium, en référence au nom latinisé de Stockholm, et thulium en référence du nom légendaire de la Scandinavie. Soret réalisera, après avoir observé le spectre obtenu par Cleve pour l'holmium, que celui-ci correspond au spectre de la terre X. Il acceptera finalement le nom choisi par le chimiste suédois en 1880. Il est d'ailleurs probable que le philippium de Delafontaine correspondait également à de l'holmium impur. Les trois scientifiques seront donc crédités de la découverte de l'élément 67. Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, quelques années plus tard, découvrira que l'holmium découvert par Cleve n'était pas homogène. Il l'isolera, après un long processus de séparation, afin d'obtenir un élément qu'il nommera dysprosium, du grec δυσπρόσιτος signifiant "difficile à obtenir", à cause des difficultés rencontrés lors du processus d'isolation. Ce sera le chimiste suédois Otto Holmberg qui obtiendra l'oxyde d'holmium pur jaune en 1911.
Présence à l'état naturel
Le holmium, puisqu'il est un terre rare, est naturellement présent dans la lithosphère de la Terre.
Les terres rares est un groupe de métaux possédant des propriétés proches du scandium 21Sc, de l’yttrium 39Y, et des quinze lanthanides.
De plus, il est parmi les éléments terres rares, l'un des seuls qui correspond à son nom car réellement rare. Son est alors d'environ 1 000$ pour un kilogramme.
Propriétés physiques et chimiques de l'holmium
C'est un métal gris, mou, ductile et malléable qui peut s'oxyder soit lentement au contact de l'air, soit vivement lors d'une combustion donnant dans les deux cas de l'oxyde d'holmium. Il peut réagir avec l'eau, les bases et les acides. 
Utilisations
Malgré des propriétés magnétiques inhabituelle, l'holmium présente étonnamment peu d'utilisations spécifiques :
- Le holmium peut être utilisé dans les lasers YAG (Grenat Yttrium Aluminium) en tant que dopant. Ces lasers émettant une lumière infrarouge sont principalement utilisés dans le médical.
- L'oxyde d'holmium peut aussi être utilisé dans la teinture du verre, fournissant une couleur rose spécifique.
- Grâce à son magnétisme, il est aussi utilisé comme pièce polaire pour les aimants.
- IBM a réussi à stocker un bit d'information sur un atome d'holmium
Toxicité
L'holmium n'a pas de rôle biologique déterminé. Mais on sait cependant que les sels d'holmium peuvent stimuler le métabolisme et provoquer à hautes doses des dommages divers.
Les ions de l'holmium en solution aqueuse
L'ion holmium III, de formule Ho3+, est un cation monoatomique de couleur jaune qui présente un défaut de 3 électrons.
Composés à base d'holmium
L'oxyde d'holmium, de formule Ho2O3, est un composé fortement paramagnétique. cela signifie qu'il peut être attiré par un aimant sans lui-même en être un. il se présente sous forme d'une poudre jaune, et peut être utilisé pour obtenir un du verre de couleur rose. Il est possible de l'obtenir par oxydation de l'holmium métallique.
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Historique Intéressant, j’étudie l’holmium, ou plutôt m’y intéresse et expérimente depuis quelques années. C’est toujours sympa d’apprendre de nouvelles choses 🙂