Europium

Eigenschaften
[Xe] 4f76s2 63 Eu Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Europium, Eu, 63
Serie	Lanthanoide
Gruppe, Periode, Block	La, 6, f
Aussehen	silbrig weiß
Massenanteil an der Erdhülle	? %
Atomar
Atommasse	151,964 u
Atomradius (berechnet)	185 (231) pm
Kovalenter Radius	?- pm
Van-der-Waals-Radius	? pm
Elektronenkonfiguration	[Xe] 4f76s2
Elektronen pro Energieniveau	2, 8, 18, 25, 8, 2
Austrittsarbeit	2,5 eV
1. Ionisierungsenergie	547,1 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie	1085 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie	2404 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand	fest
Modifikationen
Kristallstruktur	kubisch raumzentriert
Dichte	5,244 g/cm3
Mohshärte	?
Magnetismus	?
Schmelzpunkt	1099 K (826 °C)
Siedepunkt	1800 K (1527 °C)
Molares Volumen	28,97 · 10-6 m3/mol
Verdampfungswärme	143,5 kJ/mol
Schmelzwärme	9,21 kJ/mol
Dampfdruck	144 Pa bei 1095 K
Schallgeschwindigkeit	- m/s
Spezifische Wärmekapazität	180 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit	1,12 · 106 S/m
Wärmeleitfähigkeit	13,9 W/(m · K)
Chemisch
Oxidationszustände	2, 3
Oxide (Basizität)	(leicht basisch)
Normalpotential
Elektronegativität	1,2 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP 149Eu {syn.} 93,1 d ε 0,692 149Sm 150Eu {syn.} 36,9 a ε 2,261 150Sm 151Eu 47,8 % Stabil 152Eu {syn.} 13,516 a ε 1,874 152Sm β- 1,819 152Gd 153Eu 52,2 % Stabil 154Eu {syn.} 8,593 a β- 1,969 154Gd 155Eu {syn.} 4,7611 a β- 0,252 155Gd
NMR-Eigenschaften
Spin γ in rad·T−1·s−1 E fL bei B = 4,7 T in MHz 151Eu 5/2 6,634 · 107 0,178 49,6 153Eu 5/2 2,93 · 107 0,0153 21,9
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung
F Leichtent- zündlich
R- und S-Sätze	R: 14/15-17
	S: 7/8-43
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Europium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Eu und der Ordnungszahl 63. Es gehört zu den Lanthanoiden. Europium ist neben Americium das einzige nach einem Erdteil benannte Element.

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Geschichte

Paul Emile Lecoq de Boisbaudran entdeckte 1890 in einem Samarium-Gadolinium Konzentrat unbekannte Spektrallinien. Die Entdeckung des Elementes wird Eugene Anatole Demarcay zuerkannt, der 1896 in dem gerade entdeckten Samarium ein weiteres Element vermutete. 1901 gelang ihm die Abtrennung des Europiums.
Metallisches Europium wurde erst Jahre später hergestellt.

Die Elementbezeichnung steht für den Kontinent Europa.

Vorkommen

Europium kommt nur in Verbindungen vor. In vielen Mineralien ist es enthalten; im Spektrum der Sonne und einiger Sterne wurde es nachgewiesen.
Technisch wichtig sind die Mineralien Monazit und Bastnäsit.

Gewinnung und Darstellung

Ausgehend vom Monazit oder Bastnäsit erfolgt die Auftrennung der Seltenen Erden über Ionentausch, Solvent-Extraktion oder elektrochemische Deposition. In einem letzten Verfahrensschritt wird das hochreine Europiumoxid mit metallischen Lanthan zum Metall reduziert und absublimiert.

Eigenschaften

Europium ist eines der reaktivsten Metalle der seltenen Erden. In Luft läuft das silbrigglänzende Metall sofort an. Bei Temperaturen oberhalb von 150 °C entzündet es sich und verbrennt mit roter Flamme zum Sesquioxid Eu₂O₃. In Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid.

Verwendung

• Europium(III) dotiertes Yttriumoxidsulfid Y₂O₂S:Eu³⁺ bildet den roten Leuchtstoff (Luminophor) in Farbbildröhren.
• Europium(II) dotiertes Bariumfluorobromid BaFBr:Eu²⁺ wird zur photostimulierten Lumineszenz (PSL) genutzt
• Mit Eu³⁺ dotierte Festkörper zeigen meist eine rote Lumineszenz, Eu²⁺ kann in Abhängigkeit vom Wirtsgitter im gesamten optischen Spektralbereich (UV bis rot) emittieren.
• Dotierelement in Leuchtstoffen für Lichtquellen wie zum Beispiel Hochdruckquecksilberlampen und Energiesparlampen.
• Dotiermaterial in Szintillationskristallen (als Aktivator).
• Organische Verbindungen als Shiftreagenz in der NMR-Spektroskopie.
• Europium-Tetracyclin-Komplexe in der Fluoreszenzspektroskopie zum Nachweis von Wasserstoffperoxid

Sicherheitshinweise

Europium- und Europiumverbindungen sind als giftig anzusehen. Metallstäube sind feuer- und explosionsgefährlich.

Verbindungen

• Europium(III)-oxid (Europiumsesquioxid) Eu₂O₃
• Europium(II)-oxid EuO
• Europium(II)-chalcogenide EuX (X = S, Se, Te)
• Europium(III)-halogenide EuX₃ (X = F, Cl, Br)