imported>Burzuchius am 26. Februar 2025 um 17:46 Uhr

2025-02-26T17:46:19Z

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{{Infobox Chemisches Element

| Name = Holmium
| Symbol = Ho
| Ordnungszahl = 67
| Serie = La
| Gruppe = La
| Periode = 6
| Block = f

| Aussehen = silbrig weiß
| CAS = {{CASRN|7440-60-0}}
| EG-Nummer = 231-169-0
| ECHA-ID = 100.028.335
| Massenanteil = 1,1 ppm (57. Rang)<ref name="Harry H. Binder">[[Harry H. Binder]]: ''Lexikon der chemischen Elemente.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>

| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [http://www.webelements.com/holmium/ www.webelements.com (Holmium)] entnommen.</ref>
| Atommasse = 164,930328(7)<ref name="IUPAC">IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights: ''Standard Atomic Weights of 14 Chemical Elements Revised.'' In: ''Chemistry International.'' 40, 2018, S. 23, {{DOI|10.1515/ci-2018-0409}}.</ref>
| Atomradius = 175
| AtomradiusBerechnet = 226
| KovalenterRadius = 192
| VanDerWaalsRadius =
| Elektronenkonfiguration = <nowiki>[</nowiki>[[Xenon|Xe]]<nowiki>]</nowiki> 4[[F-Orbital|f]]11 6[[S-Orbital|s]]2
| Austrittsarbeit =
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|6,0215|suffix=(6)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-holmium">{{NIST-ASD|holmium|Abruf=2020-06-13}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|580,99|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-holmium">{{Webelements|holmium|atoms|Abruf=2020-06-13}}</ref>}}
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|11,781|suffix=(20)|post=eV<ref name="NIST-ASD-holmium" />}} ≈ {{ZahlExp|1136,7|post=kJ/mol<ref name="Webelements-holmium" />}}
| Ionisierungsenergie_3 = {{ZahlExp|22,79|suffix=(3)|post=eV<ref name="NIST-ASD-holmium" />}} ≈ {{ZahlExp|2200|post=kJ/mol<ref name="Webelements-holmium" />}}
| Ionisierungsenergie_4 = {{ZahlExp|42,52|suffix=(8)|post=eV<ref name="NIST-ASD-holmium" />}} ≈ {{ZahlExp|4100|post=kJ/mol<ref name="Webelements-holmium" />}}
| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|63,9|suffix=(3)|post=eV<ref name="NIST-ASD-holmium" />}} ≈ {{ZahlExp|6170|post=kJ/mol<ref name="Webelements-holmium" />}}

| Aggregatzustand = fest
| Modifikationen =
| Kristallstruktur = [[hexagonal]]
| Dichte = 8,78 g/cm3 (25 [[Grad Celsius|°C]])<ref name="Greenwood">N. N. Greenwood, A. Earnshaw: ''Chemie der Elemente.'' 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1579.</ref>
| RefTempDichte_K =
| Mohshärte =
| Magnetismus = [[Paramagnetismus|paramagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''χm'']] = 0,049)<ref>Robert C. Weast (Hrsg.): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics''. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
| Schmelzpunkt_K = 1734
| Schmelzpunkt_C = 1461
| Siedepunkt_K = 2873 K<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.'' In: ''[[Journal of Chemical & Engineering Data]].'' 56, 2011, S. 328–337, [[doi:10.1021/je1011086]].</ref>
| Siedepunkt_C = 2600
| MolaresVolumen = 18,74 · 10−6
| Verdampfungswärme = 251 kJ·mol−1<ref name="Zhang" />
| Schmelzwärme = 17
| Dampfdruck =
| RefTempDampfdruck_K =
| Schallgeschwindigkeit = 2760
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K =
| SpezifischeWärmekapazität = 
| RefTempSpezifischeWärmekapazität_K =
| ElektrischeLeitfähigkeit = 1,23 · 106
| RefTempElektrischeLeitfähigkeit_K =
| Wärmeleitfähigkeit = 16
| RefTempWärmeleitfähigkeit_K =

| Oxidationszustände = (+2), '''+3'''
| Normalpotential = −2,33 [[Volt|V]] (Ho3+ + 3 e− → Ho)
| Elektronegativität = 1,23
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS">{{GESTIS|ZVG=7670|CAS=7440-60-0|Name=Holmium, Pulver|Abruf=2017-04-26}}</ref>
| GHS-Piktogramme = Pulver{{GHS-Piktogramme|02}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|228}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|210}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS" />

| Isotope =
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Ho
| Massenzahl = 163
| NH = 0
| Halbwertszeit = 4570 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,003
| Zerfallstyp1ZP = [[Dysprosium|163Dy]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 2
| Symbol = Ho
| Massenzahl = 164
| NH = 0
| Halbwertszeit = 29 [[Minute|min]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,987
| Zerfallstyp1ZP = [[Dysprosium|164Dy]]
| Zerfallstyp2ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp2ZE = 0,962
| Zerfallstyp2ZP = [[Erbium|164Er]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Symbol = Ho
| Massenzahl = 165
| NH = '''100'''
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Ho
| Massenzahl = 166
| NH = 0
| Halbwertszeit = 26,763 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,855
| Zerfallstyp1ZP = [[Erbium|166Er]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Ho
| Massenzahl = 167
| NH = 0
| Halbwertszeit = 3,1 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,007
| Zerfallstyp1ZP = [[Erbium|167Er]]
}}
| NMREigenschaften =

}}

'''Holmium''' ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] Ho und der [[Ordnungszahl]] 67. Im [[Periodensystem]] steht es in der Gruppe der [[Lanthanoide]] und zählt damit auch zu den [[Metalle der Seltenen Erden|Metallen der Seltenen Erden]]. Holmium ist ein graues, weiches und [[duktil]]es Metall, welches relativ [[Korrosionsbeständigkeit|korrosionsbeständig]] ist. Holmium wurde bereits 1878 entdeckt, reines Holmium wurde jedoch erst 1939 isoliert. Es findet sich in den Mineralen [[Gadolinit]] und [[Monazit]]. Holmium ist nur wenig toxisch, eine biologische Funktion ist jedoch nicht bekannt. Es gibt nur wenige Verwendungen von Holmium.

== Geschichte ==
1878 entdeckten die [[Schweiz]]er Chemiker [[Marc Delafontaine]] und [[Jacques-Louis Soret]] durch spektroskopische Analysen, dass das 1843 von [[Carl Gustav Mosander]] entdeckte [[Erbiumoxid]] ein weiteres Element enthalten muss, das sie vorläufig X nannten. Unabhängig davon untersuchte der schwedische Chemiker [[Per Teodor Cleve]] ebenfalls Erbiumoxid und fand bei spektroskopischen Untersuchungen von Erbiumsalzlösungen, dass diese aus drei Elementen bestehen müssen. Die beiden neben Erbium identifizierten Elemente nannte er ''[[Thulium]]'' nach einer alten Bezeichnung von Skandinavien und ''Holmium'' nach der schwedischen Hauptstadt [[Stockholm]].<ref>Per Teodor Cleve: ''Sur deux nouveaux éléments dans l'erbine.'' In: ''Comptes Rendus.'' 1879, 89, S. 479–481 ({{Gallica|ID=bpt6k3046j|Seite=499}}).</ref> Kurze Zeit später erkannte er, dass Holmium und das von Soret entdeckte X identisch sind.<ref>Per Teodor Cleve: ''Sur l'erbine.'' In: ''Comptes Rendus.'' 1979, 89, S. 708–709 ({{Gallica|ID=bpt6k3046j|Seite=760}}).</ref>

In der Folge versuchten Cleve und andere, durch [[Fraktionierte Kristallisation (Chemie)|fraktionierte Kristallisation]] reines Holmiumoxid darzustellen, scheiterten aber immer wieder. Während dieser Versuche konnte der französische Chemiker [[Paul Émile Lecoq de Boisbaudran]] 1866 zeigen, dass im Holmiumoxid ein weiteres Element enthalten ist, das er ''[[Dysprosium]]'' nannte.<ref>Paul Émile Lecoq de Boisbaudran: ''L'holmine (ou terre X de M. Soret) contient au moins deux radicaux métalliques.'' In: ''Comptes Rendus.'' 1866, 102, S. 1003–1006 ({{Gallica|ID=bpt6k3058f|Seite=1001}}).</ref> Die Gewinnung von reinem Holmiumoxid gelang 1911 dem schwedischen Chemiker [[Otto Holmberg]] aus 29 kg [[Euxenit]] als Ausgangsstoff. Er kombinierte dabei die fraktionierte Kristallisation verschiedener Salze, unter anderem von [[Oxalate]]n, [[Nitrobenzolsulfonsäuren|m-Nitrobenzolsulfonaten]] und [[Nitrate]]n miteinander, bis er alle anderen Elemente abgetrennt hatte. Schließlich konnte er die Atommasse des neuen Elements bestimmen.<ref>Otto Holmberg: ''Beiträge zur Kenntnis des Holmiums.'' In: ''Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie.'' 1911, Band 71, Nummer 1, S. 226–235 {{DOI|10.1002/zaac.19110710120}}.</ref>

Metallisch reines Holmium wurde erstmals 1939 hergestellt.<ref>Heinrich Bommer: ''Kristallstruktur und magnetisches Verhalten des metallischen Holmiums.'' In: ''Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie.'' 1939, Band 242, Nummer 3. S. 277–280 {{DOI|10.1002/zaac.19392420307}}.</ref>

== Vorkommen ==
In natürlichen Vorkommen tritt Holmium nur in Verbindungen auf. Bekannte holmiumhaltige Minerale sind:

* [[Gadolinit]]
* [[Monazit]] (Ce,La,Th,Nd,Y)PO4

== Gewinnung und Darstellung ==
Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Holmiumbegleiter wird das Oxid mit [[Fluorwasserstoff]] zum Holmiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung von [[Calciumfluorid]] zum metallischen Holmium reduziert. Die verbleibenden Calciumreste und Verunreinigungen werden in einer zusätzlichen Umschmelzung im [[Vakuum]] abgetrennt.

== Eigenschaften ==
[[Datei:Holmium 1.jpg|mini|links|Holmium]]
Das silberweiß glänzende [[Seltene Erden|Metall der Seltenen Erden]] ist weich und schmiedbar.

Holmium weist besondere magnetische Eigenschaften auf. In seinen [[Ferromagnetismus|ferromagnetischen]] Eigenschaften ist es dem [[Eisen]] weit überlegen. Holmium besitzt zusammen mit [[Dysprosium]] das höchste [[Magnetisches Moment|magnetische Moment]] (10,6 [[Bohrsches Magneton|μB]]) aller natürlich vorkommenden chemischen Elemente.<ref name="am dy" /><ref name="am ho" /> Mit [[Yttrium]] bildet es magnetische Verbindungen.

In trockener [[Luft]] ist Holmium relativ beständig, in feuchter oder warmer Luft läuft es unter Bildung einer gelblichen Oxidschicht schnell an. Bei [[Temperatur]]en oberhalb von 150 °C verbrennt es zum [[Sesquioxide|Sesquioxid]] Ho2O3. Mit [[Wasser]] reagiert es unter [[Wasserstoff]]entwicklung zum [[Hydroxid]]. In Mineralsäuren löst es sich unter Bildung von Wasserstoff auf.

In seinen Verbindungen liegt es in der [[Oxidationszahl]] +3 vor, die Ho3+-Kationen bilden in Wasser gelbe Lösungen.
Unter besonderen reduktiven Bedingungen kann bei den Chloriden auch die Oxidationszahl +2 realisiert werden, z. B. im Holmium(II,III)chlorid Ho5Cl11, allerdings existiert das reine Holmium(II)chlorid nicht.

== Verwendung ==
Wegen seiner hervorragenden magnetischen Eigenschaften verwendet man [[Polschuh]]e aus Holmium für Hochleistungs[[magnet]]e zur Erzeugung stärkster Magnetfelder.

Weitere Anwendungen:
* [[Magnetblasenspeicher]] unter Verwendung von Dünnschichtlegierungen aus Holmium-Eisen, Holmium-Nickel und Holmium-Cobalt.
* [[Steuerstab|Steuerstäbe]] in [[Brutreaktor]]en.
* Dotierung von Yttrium-Eisen-Granat (YIG), Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) und Yttrium-Lithium-Fluorid (YLF) für [[Festkörperlaser]] (Holmium-Laser mit einer Emissionswellenlänge von 2,1 µm<ref name="test">{{Webarchiv|url=http://www.gm-medizintechnik.at/cms/images/stories/gm_mt/auriga/Studien/einsatzvonholmiumlasernmittlererleistung-dt.pdf |wayback=20160304072853 |text=''Der Einsatz von Holmium-Lasern mittlerer Leistung in der Endourologie''}} (PDF; 46 kB).</ref>) und Mikrowellenbauteile in der [[Medizintechnik]].
* Holmiumoxid zur Erzeugung von gelbem Glas u. a. wegen seiner scharfen [[Absorptionsbande]]n für Kalibrierfunktionen für [[Photometer]].<ref name="Holmiumküvette">starna.de: [http://www.starna.de/deutschland/d_ref/holmium.html Holmiumglas - UV und sichtbare Wellenlänge].</ref>

== Biologischer Bedeutung ==
Holmium hat keine bekannte [[Biologie|biologische]] Funktion.

== Sicherheitshinweise ==
Holmium und Holmiumverbindungen sind als wenig toxisch zu betrachten. Metallstäube sind feuer- und explosionsgefährlich.

== Verbindungen ==
* [[Holmium(III)-oxid]] Ho2O3
* [[Holmium(III)-fluorid]] HoF3
* [[Holmium(III)-chlorid]] HoCl3
* [[Holmium(III)-bromid]] HoBr3
* [[Holmium(III)-iodid]] HoI3
* [[Holmium(III)-sulfat]] Ho2(SO4)3 · 8 H2O: bei Tageslicht gelbe, bei Kunstlicht ([[Leuchtstofflampe]]) rosafarbene Kristalle.
* [[Holmium(III)-perchlorat]] Ho(ClO4)3: Als Standard-Lösung zum Kalibrieren vom Spektrometern

== Weblinks ==
{{Commonscat}}
{{Wiktionary}}
* {{RömppOnline|ID=RD-08-01615|Name=Holmium|Abruf=2015-01-03}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="am dy">
{{Internetquelle
|hrsg=www.americanelements.com
|url=https://www.americanelements.com/dy.html
|sprache=en
|titel=Dysprosium
|zugriff=2016-03-27}}</ref>
<ref name="am ho">
{{Internetquelle
|hrsg=www.americanelements.com
|url=https://www.americanelements.com/ho.html
|sprache=en
|titel=Holmium
|zugriff=2016-03-27}}</ref>
</references>

{{Navigationsleiste Periodensystem}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4160461-1|LCCN=sh85061510}}

Holmium - Versionsgeschichte

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