Oxyde de thulium(III)

Oxyde de thulium(III)
Oxyde de thulium(III)
Identification
Synonymes	Oxyde de thulium, sesquioxyde de thulium
N^o CAS	12036-44-1
N^o ECHA	100.031.670
PubChem	159411
SMILES	[O-2].[O-2].[O-2].[Tm+3].[Tm+3] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/3O.2Tm/q3*-2;2*+3
Apparence	cristaux cubiques vert-blanc
Propriétés chimiques
Formule	O3Tm2Tm2O3
Masse molaire[1]	385,866 6 ± 0,000 9 g/mol O 12,44 %, Tm 87,56 %,
Susceptibilité magnétique molaire	+51 444 × 10^−6 cm^3/mol
Propriétés physiques
T° fusion	2 341 °C
T° ébullition	3 945 °C
Solubilité	légèrement soluble dans les acides
Masse volumique	8,6 g/cm^3
Cristallographie
Système cristallin	Cubique
Symbole de Pearson	${\displaystyle cI80\,}$
Classe cristalline ou groupe d’espace	Ia3 (n^o 206) cubique Hermann-Mauguin : ${\displaystyle I\ 2_{1}/a\ {\bar {3}}\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle Ia{\bar {3}}\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle T_{h}^{7}\,}$
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'holmium(III) Oxyde d'erbium(III) Oxyde d'ytterbium(III) Oxyde de lutécium(III)
Autres anions	Chlorure de thulium(III)
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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L'oxyde de thulium(III) est un composé solide vert pâle, de formule Tm₂O₃. Il fut isolé pour la première fois en 1879 à partir d'un échantillon impur d'erbia (erbine) par Per Teodor Cleve, qui le nomma thulia.

Synthèse

L'oxyde de thulium(III) a été préparé au laboratoire selon plusieurs méthodes. Une des méthodes consiste à brûler du thulium métallique ou l'un de ses sels dans l'air^[2],[3].

L'oxyde de thulium(III) peut être préparé par une méthode hydrothermale où l'acétate de thulium(III) est mélangé avec une solution d'ammoniaque, ce qui provoque la précipitation de l'oxyde de thulium(III) sous forme de solide blanc^[4].

Il peut également être préparé par décomposition de l'un de leurs sels d'oxoacides, tels que le nitrate de thulium^[2].

Propriétés

L'oxyde de thulium(III) (Tm₂O₃) est une poudre vert pâle, thermiquement stable avec un point de fusion élevé de 2341 °C et une densité de 8,6, formant généralement une structure cristalline cubique^[5]. Il est résistant à l'oxydation et se dissout dans les acides forts tels que l'acide chlorhydrique, permettant de former des sels solubles de thulium^[6]. À cause de sa configuration à électron f unique, Tm₂O₃ a des propriétés optiques notables^[7]. L'oxyde de thulium est considéré fibrogène ; il a le potentiel d'induire des lésions tissulaires et une fibrose lorsqu'il est inhalé ou introduit d'une autre manière dans les tissus biologiques^[8].

Références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (en) Catherine E. Housecroft et Alan G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 3rd Edition, Pearson, 2008 (ISBN 978-0-13-175553-6), « Chapter 25: The f-block metals: lanthanoids and actinoids », p. 864
3. (en) Bruce Justice, Edgar Westrum, Elfreda Chang et Ray Radebaugh, « Thermophysical properties of the lanthanide oxides. IV. Heat capacities and thermodynamic properties of thulium(III) and lutetium(III) oxides. Electronic energy levels of several lanthanide(III) ions », Journal of Physical Chemistry, vol. 2, n^o 73,‎ 1^er février 1969, p. 333–340 (DOI 10.1021/j100722a010, lire en ligne)
4. (en) Sung Woo Lee, Seong Kyun Park, Bong-Ki Min, Jun-Gill Kang et Youngku Sohn, « Structural/spectroscopic analyses and H2/O2/CO responses of thulium(III) oxide nanosquare sheets », Applied Surface Science, vol. 307,‎ juillet 2014, p. 736–743 (DOI 10.1016/j.apsusc.2014.04.149, lire en ligne)
5. (en) Eric Loewen, « Thulium Oxide: Properties and Applications of This Rare Earth Compound », sur Standford Advanced Materials (consulté le 30 octobre 2024)
6. (en) I.Z. Mitrovic et S Hall, « Atomic-layer deposited thulium oxide as a passivation layer on germanium », Journal of Applied Physics, vol. 117, n^o 21,‎ 2015, p. 21404 (DOI 10.1063/1.4922121, lire en ligne [PDF])
7. (en) T Chaneliere et J Ruggiero, « Tm3+:Y2⁢O3 investigated for a quantum light storage application », Physical Review B, vol. 77, n^o 24,‎ 2008, p. 245127 (DOI 10.1103/PhysRevB.77.245127)
8. (en) « PubChem Compound Summary for CID 159411, Thulium oxide », sur National Center for Biotechnology Information, 2024 (consulté le 30 octobre 2024)

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