Element 63 · Lanthanide

Europium (Eu)

Europium (Eu) is het element met atoomnummer 63 en het meest reactieve lanthanide. Het is zachter dan lood en reageert zo heftig met lucht dat het onder olie of inert gas wordt bewaard. Toch kent bijna iedereen het indirect: europiumverbindingen zorgen voor rode en blauwe gloed in beeldschermen, spaarlampen en de beveiligingskenmerken van eurobiljetten. Daarmee is het een onmisbaar element voor licht en kleur.

Europium in cijfers
SymboolEu
Atoomnummer63
Atoommassa151,964 u
CategorieLanthanide
Groep— (f-blok)
Periode6
Blokf-blok
Fase bij 20 °Cvast
Smeltpunt822 °C
Kookpunt1529 °C
Dichtheid5,24 g/cm³
Elektronenconfiguratie[Xe] 4f7 6s2
Elektronen per schil2, 8, 18, 25, 8, 2
Elektronegativiteit (Pauling)onbekend
Oxidatiegetallen+2, +3
Ontdekt1901 door Eugène-Anatole Demarçay
Engelse naamEuropium

Eigenschappen van europium

Europium is een zilverachtig metaal met de laagste dichtheid en een van de laagste smeltpunten van alle lanthaniden. Aan de lucht wordt het binnen enkele dagen bedekt met een gele oxidelaag, en in water reageert het ongeveer zo snel als calcium, waarbij waterstofgas vrijkomt. Bijzonder is dat europium heel gemakkelijk het oxidatiegetal +2 aanneemt: met een half gevulde 4f-schil van zeven elektronen is Eu2+ extra stabiel. Daardoor gedraagt europium zich in gesteenten soms anders dan de andere zeldzame aarden. Europiumionen zijn beroemd om hun luminescentie: Eu3+ zendt onder uv-licht scherp rood licht uit, Eu2+ vaak blauw. Natuurlijk europium bestaat uit twee isotopen, europium-151 en europium-153. Beide vangen goed neutronen in, wat europium interessant maakt voor de regeling van kernreactoren. Europium-151 blijkt zeer zwak radioactief, met een halfwaardetijd van meer dan een triljoen jaar.

Naam. Europium is vernoemd naar het werelddeel Europa.

Atoombouw en plaats in het periodiek systeem

Europium staat in periode 6 van het periodiek systeem, in het f-blok.

Een neutraal atoom heeft 63 protonen in de kern en 63 elektronen, verdeeld over 6 schillen: 2, 8, 18, 25, 8, 2. Het periodenummer (6) is gelijk aan het aantal schillen.

Buren in het systeem: links/ervoor: Samarium (Sm, 62); rechts/erna: Gadolinium (Gd, 64).

De andere lanthaniden: Lanthaan, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium.

Voorkomen

Europium is een van de zeldzaamste zeldzame aarden: de aardkorst bevat ongeveer 2 milligram per kilogram. Het wordt gewonnen uit bastnäsiet en monaziet, vooral in China. Omdat europium als enige lanthanide gemakkelijk tot +2 wordt gereduceerd, kan het met zink of amalgaam relatief makkelijk van zijn buren worden gescheiden. In maangesteente en in sommige veldspaten zijn opvallende afwijkingen in de europiumgehalten te zien, die geologen iets vertellen over hoe die gesteenten zijn gestold.

Toepassingen

  • Europium(III)-verbindingen leverden de rode kleur in beeldbuistelevisies en worden nog gebruikt in fluorescentielampen en ledlampen met warm wit licht.
  • Eurobiljetten bevatten europiumhoudende inkt die onder uv-licht rood oplicht, een kenmerk dat moeilijk na te maken is.
  • Met Eu2+ gedoteerd strontiumaluminaat is het materiaal van moderne nalichtende verf, bijvoorbeeld in nooduitgangsbordjes.
  • Europium wordt toegepast in regelstaven en neutronenabsorbers van kernreactoren.
  • In de biochemie dienen europiumlabels als lichtgevende merkers in gevoelige tests.

Veelgestelde vragen

Zit er europium in eurobiljetten?

Waarschijnlijk wel. De rode en groene oplichtende vezels en inkt die je onder een uv-lamp op eurobiljetten ziet, hebben volgens onderzoekers het kenmerkende lichtspectrum van europium. De Europese Centrale Bank maakt de exacte samenstelling niet bekend om vervalsing te bemoeilijken.

Waarom geeft europium licht?

Europiumionen hebben elektronen in de 4f-schil die door uv-licht in een hogere energietoestand komen. Bij het terugvallen geven ze die energie af als licht met een heel precieze kleur: rood bij Eu3+ en meestal blauw bij Eu2+. Daarom is europium populair in lampen en schermen.

Verder lezen