Oxyde d'holmium(III)

Oxyde d'holmium(III)
__ Ho3+     __ O2− Structure cristalline de l'oxyde d'holmium(III)
Identification
No CAS	12055-62-8
No ECHA	100.031.820
No CE	235-015-3
PubChem	159423
SMILES	[O-2].[O-2].[O-2].[Ho+3].[Ho+3] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/2Ho.3O/q2*+3;3*-2 Std. InChIKey : OWCYYNSBGXMRQN-UHFFFAOYSA-N
Apparence	poudre jaune
Propriétés chimiques
Formule	Ho2O3
Masse molaire	377,858 8 ± 0,000 9 g/mol Ho 87,3 %, O 12,7 %,
Propriétés physiques
T° fusion	2 330 °C
Masse volumique	8,41 g·cm-3
Propriétés électroniques
Largeur de bande interdite	5,3 eV
Cristallographie
Système cristallin	cubique
Classe cristalline ou groupe d’espace	Ia3 (no 206)  cubique Hermann-Mauguin : $I\ 2_{1}/a\ {\bar {3}}\,$ Hermann-Mauguin court : $Ia{\bar {3}}\,$ Schoenflies : $T_{h}^{7}\,$
Propriétés optiques
Indice de réfraction	nD = 1,8
Précautions
NFPA 704
0 0 0
Composés apparentés
Autres cations	Oxyde de scandium Oxyde d'yttrium(III) Oxyde de lanthane Oxyde de cérium(III) Oxyde de praséodyme(III) Oxyde de néodyme(III) Oxyde de samarium(III) Oxyde d'europium(III) Oxyde de gadolinium Oxyde de terbium(III) Oxyde de dysprosium(III) Oxyde d'erbium(III) Oxyde de thulium(III) Oxyde d'ytterbium(III) Oxyde de lutécium(III)
Autres anions	Chlorure d'holmium(III)
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L'oxyde d'holmium(III) est un composé chimique de formule Ho₂O₃. C'est le sesquioxyde de l'holmium, une terre rare. Il se présente sous la forme d'une poudre jaune cristallisée dans le système cubique et le groupe d'espace Ia3 (n^o 206), structure cristalline qu'il partage avec d'autres sesquioxydes de lanthanides lourds comme Tb₂O₃, Dy₂O₃, Er₂O₃, Tm₂O₃, Yb₂O₃, et Lu₂O₃, avec 16 atomes par maille conventionnelle et un paramètre cristallin de 1,06 nm.

Il est présent naturellement à l'état de traces dans divers minéraux contenant des terres rares, comme la gadolinite et la monazite. Sa largeur de bande interdite de 5,3 eV devrait lui valoir une apparence incolore, mais sa couleur jaune provient de ses nombreux défauts cristallins — notamment des lacunes d'oxygène — ainsi que des transitions internes du cation Ho³⁺.

Préparation

Il se forme par oxydation de l'holmium :

4 Ho + 3 O₂ ⟶ 2 Ho₂O₃.

On peut également l'obtenir par décomposition thermique de sels d'holmium tels que le nitrate d'holmium Ho(NO₃)₃ ou l'oxalate d'holmium Ho₂(C₂O₄)₃ :

Ho₂(C₂O₄)₃ ⟶ 2 Ho₂O₃ + 6 CO.

Le traitement de l'oxyde d'holmium(III) par le chlorure d'hydrogène HCl ou le chlorure d'ammonium NH₄Cl donne le chlorure d'holmium HoCl₃ :

Ho₂O₃ + 6 NH₄Cl ⟶ 2 HoCl₃ + 6 NH₃ + 3 H₂O.

Utilisation

L'oxyde d'holmium(III) est l'un des colorants utilisés avec la zircone cubique et le verre, donnant une coloration jaune, rouge ou rose. Les verres contenant de l'oxyde d'holmium(III) et les solutions contenant ce composé (généralement dans l'acide perchlorique) présentent des raies d'absorption dans le domaine de longueurs d'onde de 200 à 900 nm sont disponibles dans le commerce et utilisées pour l'étalonnage des spectrophotomètres optiques. Comme la plupart des autres oxydes de terres rares, l'oxyde d'holmium(III) est utilisé comme catalyseur spécialisé, comme substance phosphorescente et comme couche active de laser à l'état solide. Les lasers à holmium fonctionnent à environ 2,08 µm, que ce soit en mode continu ou en mode pulsé : ces lasers ne sont pas dangereux pour les yeux et sont utilisés en médecine et les lidars pour l'analyse de l'atmosphère et de la vitesse du vent.

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  Ho₂O₃ vu sous lumière visible à gauche et sous tube fluorescent à droite.