原子序数 63 · 镧系元素
铕 Eu
别名: Europium
铕(Eu)是第63号元素,是镧系中最活泼、密度最小的元素。在紫外线照射下,它的化合物会发出鲜艳的红光或蓝光,这就是几十年来铕一直为电视屏幕、荧光灯和LED荧光粉提供色彩的原因。
主要性质
| 原子序数 | 63 |
|---|---|
| 原子量 | 151.96 (CIAAW 2024 简化标准原子量) |
| 分类 | 镧系元素 |
| 族 | 镧系/锕系(无族序号) |
| 周期 | 6 |
| 区 | f |
| 物态(25 °C,1 atm) | 固态 |
| 熔点 | 1095 K (821.9 °C) |
| 沸点 | 1802 K (1528.8 °C) |
| 密度 | 5.24 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | — |
| 原子半径(范德华半径) | 233 pm |
| 第一电离能 | 5.67 eV |
| 电子亲和能 | — |
| 氧化态 | +3, +2 |
| 发现 | 1901 |
电子排布
- 简写
- [Xe]6s2 4f7
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f7 5s2 5p6 6s2
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 18 · 25 · 8 · 2
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
铕藏身于钐之中。19世纪八九十年代,好几位化学家注意到钐样品的光谱中有无法解释的谱线。法国化学家欧仁-阿纳托尔·德马尔赛约在1896年怀疑存在一种新元素,经过对硝酸钐镁进行长期的分级结晶,于1901年将其分离出来。
由于它极易与空气和水反应,金属本身直到很久以后才被制得。即使在今天,纯金属铕仍要保存在矿物油或惰性气体中,新切开的表面几分钟之内就会失去光泽。
名称由来
德马尔赛以欧洲大陆(Europe)为这种元素命名。它与周期表中正下方的锕系元素镅(95号)恰好成对,后者后来以美洲(Americas)命名。中文“铕”以金字旁加“有”字,取其读音。
主要用途
- 红色荧光粉:氧化钇或钒酸钇中的三价铕产生了彩色显像管电视的红色像素点,至今仍用于三基色荧光灯和某些LED。
- 蓝色与余辉荧光粉:二价铕发出蓝光,是安全标志所用铝酸锶夜光颜料中的关键激活剂。
- 防伪:据广泛报道,在紫外线下发出荧光的铕化合物是欧元纸币的防伪特征之一。
- 核领域:它对中子的强吸收能力使它被用于反应堆控制材料并受到研究。
同位素
天然铕是铕-151(约48%)和铕-153(约52%)的混合物。铕-153是稳定的;铕-151也长期被认为是稳定的,但实验报告了它极其缓慢的α衰变。反应堆会产生放射性的铕-152和铕-154,它们用作探测器的伽马射线校准源。
日常生活中
老式彩色电视和荧光灯中鲜亮的红色,以及停电时出口标志发出的绿色余辉,都在很大程度上要归功于铕。地质学家还熟知“铕异常”:与大多数镧系元素不同,铕能形成+2价离子,从而进入长石晶体,因此它的相对丰度记录了岩浆冷却和结晶的过程。一般认为铕化合物毒性较低,但细金属粉可能着火。
小知识
- 铕是密度最小的镧系元素,在空气中氧化的速度也比它的任何邻居都快。
- 红色铕荧光粉使彩色电视画面变得明亮得多。
- 月岩中的铕异常支持了年轻的月球曾被岩浆海洋覆盖的观点。
同类元素 (镧系元素)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。