67 Ho Holmio 164,93
lantánido bloque-f Periodo 6

Holmio

Ho · Elemento 67 · Lantánido

El elemento con el momento magnético más intenso de cualquier átomo natural.

Estado a 20°C sólido
Masa atómica 164,93 u
Configuración electrónica[Xe] 4f¹¹ 6s²

Estructura

El átomo de holmio

No es un diagrama de puntos sobre anillos — es una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² de cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que permite la formación de enlaces.

Nube orbital

Valores medidos

Ficha de propiedades

Cada barra muestra dónde se sitúa holmio entre los 118 elementos según esa propiedad.

Física

Densidad 8,79 g/cm³ 55%
Punto de fusión 1734 K 72%
Punto de ebullición 2993 K 59%
Calor específico 0,165 J/g·K
Conductividad térmica 16,2 W/m·K 40%

Atómica

Radio atómico 176 pm 61%
Radio covalente 192 pm
Radio de Van der Waals 216 pm

Electrónica

Electronegatividad 1,23 24%
Energía de ionización 580,8 kJ/mol 26%
Afinidad electrónica —

Presencia

Abundancia en la corteza 1,3 mg/kg 53%

Identidad

SímboloHo
Número atómico67
Masa atómica164,9303 u
Categoríalantánido
Bloquef
Estructura cristalinahexagonal compacta
Estados de oxidación+3
Descubierto1879
Descubierto porSoret & Delafontaine

Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.

Tamaño, a escala

¿Qué tamaño tiene el átomo de holmio?

Radio de 176 pm: es decir, 0,176 nm, por lo que aproximadamente 2,84 millones de ellos, uno al lado del otro, abarcarían un milímetro.

Intervalo térmico

Sólido, líquido, gas y cuándo

Holmio es líquido en un intervalo de 1259 K, desde 1734 K hasta 2993 K.

Dónde se encuentra

Posición en la tabla

Holmio se encuentra en la serie lantánido, impresa debajo de la cuadrícula principal.

Otros Lantánidos

Todos los lantánidos

La historia

Qué es holmio y cómo lo descubrimos

El elemento con el momento magnético más intenso de cualquier átomo natural.

El descubrimiento de holmio

🔬 Descubrimiento de precisión suiza

Descubierto por: Per Teodor Cleve en Uppsala, Suecia (1878)

Descubierto simultáneamente por: Marc Delafontaine y Jacques-Louis Soret en Ginebra, Suiza (1878)

Nombre derivado de: Holmia, el nombre latino de Estocolmo, Suecia

🧪 Logro de un descubrimiento paralelo

El descubrimiento del holmio representa un caso extraordinario de logro científico simultáneo. En 1878, dos grupos de investigación independientes, situados en extremos opuestos de Europa, identificaron el mismo elemento nuevo utilizando distintos enfoques analíticos, lo que demostró la reproducibilidad y el rigor de la química analítica del siglo XIX.

Per Teodor Cleve, que trabajaba en la Universidad de Uppsala, en Suecia, investigaba el óxido de tierras raras «erbia» cuando observó anomalías espectroscópicas que sugerían la presencia de elementos desconocidos. Mediante técnicas sistemáticas de cristalización fraccionada, Cleve separó la erbia en tres componentes e identificó tanto el holmio como el tulio durante el proceso.

🇨🇭 La conexión suiza

Al mismo tiempo, Marc Delafontaine y Jacques-Louis Soret, de la Universidad de Ginebra, realizaban estudios espectroscópicos independientes de minerales de tierras raras. Sus equipos espectroscópicos más avanzados revelaron líneas de absorción características que no coincidían con ningún elemento conocido.

El análisis espectroscópico del equipo suizo proporcionó una confirmación crucial del trabajo de separación química de Cleve. Sus pruebas combinadas convencieron a la comunidad científica internacional de que el holmio era realmente un elemento distinto.

⚗️ Controversia sobre el nombre

Inicialmente, ambos equipos propusieron nombres diferentes para el elemento descubierto. Cleve sugirió «holmium» en honor a Estocolmo (Holmia en latín), mientras que el equipo suizo prefería «spectrium», basándose en su método de descubrimiento espectroscópico. La comunidad científica adoptó finalmente la nomenclatura de Cleve.

🔬 Retos de purificación

Los compuestos de holmio puro no se obtuvieron hasta 1911, cuando el óxido de holmio finalmente se separó de todas las demás impurezas de tierras raras. El holmio metálico no se aisló hasta 1934, mediante la reducción del fluoruro de holmio con calcio.

🏆 Impacto científico

El descubrimiento del holmio amplió la comprensión de la química de las tierras raras y demostró el poder de combinar la separación química con el análisis espectroscópico. Este enfoque colaborativo se convirtió en la metodología estándar para descubrir otros elementos de tierras raras.

🔬 Reconocimiento moderno

Hoy, las propiedades magnéticas únicas del holmio, desconocidas para sus descubridores del siglo XIX, lo han hecho central para procedimientos médicos avanzados e investigación científica. El elemento que en otro tiempo fue una simple curiosidad científica ahora salva vidas a diario mediante procedimientos médicos con láseres de holmio.

Aplicaciones

Para qué se utiliza holmio

La maravilla magnética

El holmio posee el momento magnético más alto de todos los elementos presentes de forma natural, lo que lo hace absolutamente central para aplicaciones que requieren propiedades magnéticas extremas. Este notable elemento de tierras raras desempeña funciones esenciales en procedimientos médicos avanzados, investigación científica y tecnologías de vanguardia que dependen de un control magnético preciso.

🏥 Láseres médicos revolucionarios

Los láseres de holmio:YAG (granate de itrio y aluminio) han transformado la medicina moderna, especialmente en urología, ortopedia y dermatología. Estos láseres especializados emiten una longitud de onda de 2.1 micrómetros, que es absorbida perfectamente por el agua y los tejidos blandos, lo que permite realizar cortes increíblemente precisos con un daño colateral mínimo. Los láseres de holmio pueden fragmentar cálculos renales, eliminar tumores y realizar procedimientos artroscópicos delicados con una precisión sin precedentes.

⚛️ Sistemas de control de reactores nucleares

Las excepcionales propiedades de absorción de neutrones del holmio lo hacen invaluable para las aplicaciones de control de reactores nucleares. Las barras de control de holmio y los monitores de flujo de neutrones ayudan a regular las reacciones nucleares con extrema precisión. Las propiedades nucleares únicas del elemento permiten un funcionamiento seguro de los reactores y una detección precisa de neutrones en instalaciones de investigación y generación de energía.

🧲 Imanes de campo ultraalto

Los laboratorios de investigación utilizan holmio en imanes permanentes y electroimanes especializados donde se requieren los campos magnéticos más altos posibles. Los materiales magnéticos basados en holmio permiten avances decisivos en la investigación de física de la materia condensada, ciencia de materiales y experimentos de física fundamental de partículas.

📡 Tecnología avanzada de guías de ondas

Los sistemas de fibra óptica dopada con holmio desempeñan funciones esenciales en las telecomunicaciones y la tecnología láser. Estas fibras especializadas pueden generar luz láser en longitudes de onda específicas, esenciales para las comunicaciones ópticas de larga distancia y las aplicaciones de espectroscopia de precisión.

🔬 Estándares de calibración científica

El vidrio de óxido de holmio sirve como estándar de calibración de longitud de onda para espectrofotómetros UV-visible en todo el mundo. Sus picos de absorción característicos proporcionan puntos de referencia precisos para los instrumentos analíticos, garantizando la exactitud en el control de calidad farmacéutico, el análisis ambiental y las pruebas de materiales.

🎯 Fabricación de precisión

Las propiedades magnéticas del holmio permiten sistemas de posicionamiento ultraprecisos y cojinetes magnéticos en equipos de fabricación especializados. Estas aplicaciones requieren la estabilidad magnética extrema que solo el holmio puede proporcionar.

🌟 Aplicaciones especializadas

  • 🏥 Procedimientos médicos: Láseres de holmio para eliminar cálculos renales, realizar ablación de tumores y cirugía artroscópica
  • 🔬 Estándares de laboratorio: Calibración de espectrofotómetros y referencias de química analítica
  • ⚛️ Tecnología nuclear: Barras de control y sistemas de detección de neutrones
  • 🧲 Imanes de investigación: Imanes especializados para investigación en física y sistemas de RM
  • 📊 Instrumentos analíticos: Estándares de longitud de onda para espectroscopia UV-visible
  • 🌐 Telecomunicaciones: Amplificadores de fibra óptica y sistemas láser

💎 Líder de un mercado especializado

Aunque las aplicaciones del holmio son muy especializadas, representan funciones esenciales en industrias valoradas en miles de millones de dólares. Solo los sistemas de láseres médicos representan un mercado mundial de $4 mil millones, y los láseres de holmio alcanzan precios superiores debido a sus características de rendimiento.

📈 Sectores de demanda creciente

La demanda de holmio está impulsada por el envejecimiento de la población, que requiere más procedimientos médicos, la expansión de los programas de energía nuclear y el avance de la infraestructura de telecomunicaciones. El crecimiento del mercado promedia entre 8 y 12 % anual en las principales áreas de aplicación.

🔬 Fronteras de la investigación

Entre las aplicaciones emergentes se incluyen componentes para computación cuántica, sistemas de refrigeración magnética y agentes de contraste avanzados para imágenes médicas. Las propiedades magnéticas únicas del holmio continúan abriendo nuevas posibilidades tecnológicas.

De dónde procede

Presencia natural

1,3 mg/kg de la corteza terrestre · más abundante que el 53 % de los elementos

🌍 Distribución escasa pero generalizada

El holmio se encuentra en la corteza terrestre en una concentración media de 1.3 partes por millón, lo que lo hace más abundante que la plata, pero aun así extremadamente raro. A pesar de su relativa escasez, el holmio puede encontrarse en cantidades traza en la mayoría de los yacimientos de minerales de tierras raras del mundo.

🏔️ Principales fuentes minerales

  • Monacita: Mineral de fosfato de torio presente en depósitos de arena de playa (0.05 % Ho₂O₃)
  • Bastnasita: Carbonato de tierras raras presente en complejos de carbonatita
  • Xenotima: Mineral de fosfato de itrio rico en tierras raras pesadas
  • Arcillas de adsorción iónica: Yacimientos del sur de China con un contenido elevado de holmio

🌏 Fuentes de producción mundial

China (85 % de la producción): La mina Bayan Obo, en Mongolia Interior, y los yacimientos de arcillas de adsorción iónica del sur de China proporcionan la mayor parte del holmio comercial. Los productores chinos han desarrollado técnicas especializadas de separación optimizadas para la recuperación de tierras raras pesadas.

Australia: El proyecto de tierras raras Mount Weld produce holmio como subproducto del procesamiento de concentrados mixtos de tierras raras.

Estados Unidos: La mina Mountain Pass, en California, contiene bastnasita con holmio, aunque las operaciones actuales se centran en la recuperación de tierras raras ligeras.

⚒️ Proceso de extracción

La separación del holmio requiere procesos sofisticados de múltiples etapas debido a su similitud química con otros lantánidos. La cromatografía de intercambio iónico, utilizando agentes quelantes específicos, puede separar el holmio de los elementos adyacentes erbio y disprosio. La purificación completa puede requerir entre 50 y 100 etapas de separación para alcanzar la pureza del 99.9 % necesaria para aplicaciones médicas y científicas.

🌊 Depósitos marinos

Los nódulos de aguas profundas y los sedimentos del fondo marino contienen concentraciones significativas de holmio, especialmente en los depósitos del océano Pacífico. Estas fuentes no convencionales podrían adquirir importancia a medida que se agoten las reservas terrestres.

♻️ Recuperación y reciclaje

El reciclaje de holmio procedente de equipos médicos e instrumentos de laboratorio al final de su vida útil está cobrando importancia. Los procesos especializados de recuperación pueden recuperar holmio de alta pureza de componentes láser y dispositivos ópticos, aunque las tasas actuales de reciclaje siguen siendo mínimas.

🔬 Retos analíticos

El análisis preciso del holmio requiere técnicas avanzadas como ICP-MS (espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente) debido a las interferencias espectrales de otros lantánidos. La cuantificación precisa es esencial para el control de calidad en aplicaciones de alto valor.

Manejo

Seguridad

⚠️ Seguridad en el laboratorio y en aplicaciones médicas

🟡 Perfil de peligro bajo a moderado

El holmio y sus compuestos presentan riesgos de toxicidad relativamente bajos, pero requieren medidas adecuadas de seguridad en el laboratorio. Los materiales de holmio de grado médico exigen los más altos niveles de pureza y manipulación.

🥽 Medidas de protección estándar

  • Protección ocular: Se requieren gafas de seguridad para todas las operaciones de manipulación
  • Protección respiratoria: Mascarilla contra el polvo al trabajar con compuestos en polvo
  • Protección de las manos: Guantes resistentes a sustancias químicas para la manipulación directa
  • Protección de la ropa: Bata de laboratorio y calzado cerrado

⚗️ Peligros específicos

Seguridad láser: Los láseres de holmio:YAG emiten radiación invisible de 2.1 μm, que requiere protección ocular especializada y procedimientos de acceso controlado. Es obligatorio aplicar protocolos de seguridad para láseres de clase 4.

Control del polvo: El polvo de óxido de holmio puede causar una irritación respiratoria leve. Mantenga una buena ventilación y evite crear polvo suspendido en el aire.

🏥 Seguridad en aplicaciones médicas

Los compuestos de holmio de grado médico deben cumplir las normas de la USP (Farmacopea de los Estados Unidos) en cuanto a pureza y esterilidad. Su manipulación requiere procedimientos de sala limpia de grado farmacéutico y control de la contaminación.

🚨 Procedimientos de emergencia

  • Contacto con los ojos: Enjuagar con agua limpia durante 15 minutos y solicitar una evaluación médica
  • Contacto con la piel: Lavar minuciosamente con agua y jabón
  • Inhalación: Trasladar a la persona al aire fresco y vigilar los síntomas respiratorios
  • Exposición al láser: Solicitar atención médica inmediata ante una sospecha de exposición ocular

🗄️ Protocolos de almacenamiento

Almacene los compuestos de holmio en recipientes herméticamente cerrados, alejados de la humedad y de materiales incompatibles. Los materiales de grado médico requieren condiciones controladas de temperatura y humedad para mantener la esterilidad.

♻️ Gestión de residuos

Recoja por separado los residuos que contengan holmio para su posible reciclaje debido a su alto valor y sus aplicaciones especializadas. Los residuos médicos requieren procedimientos de eliminación de residuos biopeligrosos independientemente de su contenido de holmio.

📊 Control de la exposición

Límites de exposición laboral: 5 mg/m³ como promedio ponderado en el tiempo durante 8 horas para los compuestos de holmio. Se recomienda realizar un control periódico del aire en las instalaciones de producción.

Respuestas rápidas

Preguntas frecuentes sobre Holmio

¿Qué es Holmio?

Holmio (símbolo Ho) es el elemento 67 de la tabla periódica, un lantánido del periodo 6. El elemento con el momento magnético más intenso de cualquier átomo natural. A temperatura ambiente es un sólido.

¿Cuál es la configuración electrónica de Holmio?

La configuración electrónica en estado fundamental de Holmio es [Xe] 4f¹¹ 6s², con 6 capas ocupadas y la distribución 2, 8, 18, 29, 8, 2.

¿Cuáles son los puntos de fusión y ebullición de Holmio?

Holmio se funde a 1734 K (1460.9 °C) y hierve a 2993 K (2719.9 °C).

¿Cuál es la masa atómica de Holmio?

La masa atómica estándar de Holmio es 164.93 u. Es un promedio ponderado de sus isótopos naturales, por lo que rara vez es un número entero.

¿Qué densidad tiene Holmio?

Holmio tiene una densidad de 8.79 g/cm³. El agua tiene una densidad de 1.0 g/cm³, por lo que un bloque de Holmio es aproximadamente 8.8 veces más pesado.

¿Cuál es la electronegatividad de Holmio?

Holmio tiene una electronegatividad de Pauling de 1.23. La escala va de 0.70 (francio, el que menos atrae a los electrones) a 3.98 (flúor, el que más). Los valores de esta franja intermedia tienden a formar enlaces covalentes en lugar de enlaces fuertemente iónicos.

¿Quién descubrió Holmio y cuándo?

Holmio fue descubierto en 1879 por Soret & Delafontaine. Recibe su nombre de latín Holmia, Estocolmo.

¿Qué tan común es Holmio en la Tierra?

Holmio constituye aproximadamente 1.3 mg/kg de la corteza terrestre; no es común, pero tampoco es raro.