Holmio
El holmio es un elemento químico de símbolo Ho y número atómico 67. Forma parte de la serie de los lantánidos y es un elemento de tierras raras. Fue descubierto por el químico suizo Marc Delafontaine y Jacques-Louis Soret en 1878, y más tarde, de forma independiente, por Per Teodor Cleve en 1879.
Identidad
- Masa atómica
- 164.93 u
- Categoría
- Lantánidos
- Grupo
- 3
- Periodo
- 6
- Bloque
- f
- Estado(s) de oxidación
- +3
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- blanco plateado
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f11
- Configuración abreviada
- [Xe] 4f11 6s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 29, 8, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 1.23
- Afinidad electrónica
- 32.6 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 581 kJ/mol
- Energías de ionización
- 581 · 1140 · 2204 · 4100 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 1460.8 °C (1734 K)
- Punto de ebullición
- 2599.8 °C (2873 K)
- Densidad
- 8.79 g/cm³
- Calor molar
- 27.1 J/(mol·K)
Comportamiento químico del holmio
El holmio tiene once electrones externos ([Xe] 4f¹¹ 6s²) y actúa casi siempre como +3, con electronegatividad baja (1,23). Posee el momento magnético más alto entre los elementos naturales y forma enlaces muy iónicos. Es blando, maleable, se oxida lentamente en aire seco y absorbe neutrones con eficacia, útil como veneno quemable.
Reactividad
4 Ho + 3 O₂ → 2 Ho₂O₃
En aire seco se empaña lentamente con óxido rosado; en aire húmedo la corrosión avanza. Calentado, arde hasta óxido.
2 Ho + 6 H₂O → 2 Ho(OH)₃ + 3 H₂
Reacciona con agua liberando hidrógeno, con vigor en caliente. Los granates láser que lo contienen son, en cambio, insolubles y estables.
2 Ho + 6 HCl → 2 HoCl₃ + 3 H₂
Se disuelve en ácidos dando sales amarillas de holmio(III). El cloruro es la materia prima para granates Ho:YAG y fibras.
Ho + 3 F₂ → 2 HoF₃
Con flúor da fluoruro, precursor de cristales láser y de vidrios fluorados para fibra óptica de infrarrojo medio.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Granate Ho:YAG | Ho:Y₃Al₅O₁₂ | Láser médico de urología |
| Óxido de holmio | Ho₂O₃ | Láseres y patrones ópticos |
| Fluoruro de holmio | HoF₃ | Cristales láser y fibra óptica |
| Cloruro de holmio | HoCl₃ | Obtención del metal y granates |
| Boruro de holmio | HoB₁₂ | Refrigeración magnética extrema |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
Todo el holmio natural es holmio-165 (¹⁶⁵Ho), con 98 neutrones: es monoisotópico y estable. El holmio-166m (¹⁶⁶mHo, ~1.200 años) emite gammas muy estables y calibra espectrómetros. El holmio-166 (¹⁶⁶Ho, 26,8 horas) emite beta y se usa en radioterapia ósea y hepática experimental.
Presencia y obtención
Aparece con unas 1,4 ppm en monacita, bastnasita y gadolinita junto a disprosio y erbio. No forma minerales propios. Se obtiene por disolución ácida y separación por intercambio iónico, y el metal por electrólisis o reducción con calcio.
Historia y origen del nombre
Marc Delafontaine y Jacques-Louis Soret lo entrevieron en 1878 en la erbia y Per Teodor Cleve lo confirmó en 1879. Lo llamaron holmio, por Holmia, el latín de Estocolmo: homenaje sueco en plena fiebre de las tierras raras. Su pureza la lograron Urbain y James en el XX. Los láseres médicos lo sacaron del laboratorio.
Aplicaciones y relevancia del holmio
Usos del elemento
Como concentrador de flujo eleva el campo de los imanes más potentes en resonancias y aceleradores. Sus aleaciones magnetocalóricas enfrían hasta milikelvin por desmagnetización adiabática para cuántica y criogenia.
Usos de sus compuestos
El granate Ho:YAG corta próstata y fragmenta cálculos con luz de 2,1 micras absorbida por el agua. Los vidrios dopados calibran espectrofotómetros y las fibras dopadas amplifican el infrarrojo en sensores.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No tiene función biológica y se considera de baja toxicidad en las formas habituales. En medicina no se administra holmio libre: actúa la luz del láser, calibrada y operada por profesionales.
Seguridad
El polvo metálico exige control como cualquier polvo combustible, con extracción y sin llamas. Los láseres Ho:YAG requieren gafas específicas y recintos señalizados; el riesgo es óptico, no químico.
Medio ambiente
Su baja ley implica mover mucha roca por kilo, con consumo de reactivos. Su uso en cirugía evita intervenciones abiertas y en criogenia sustituye helio escaso. El reciclaje de granates e imanes empieza a recuperar holmio.
Preguntas frecuentes sobre el Holmio
¿Para qué se utiliza el holmio en láseres médicos?
El holmio es el elemento activo de los láseres Ho:YAG, empleados en cirugía para cortar, vaporizar o fragmentar tejidos con precisión. Su luz infrarroja es absorbida eficazmente por el agua presente en los tejidos, lo que permite un efecto localizado y un daño térmico reducido. Se utiliza en procedimientos urológicos, como la fragmentación de cálculos urinarios y la enucleación prostática, así como en otras intervenciones endoscópicas.
¿Qué papel tiene el holmio en los reactores nucleares?
El holmio absorbe neutrones con eficacia, por lo que puede utilizarse como “veneno quemable” en reactores nucleares. Estos materiales absorben neutrones en exceso y ayudan a controlar la reacción en cadena a lo largo del tiempo. Su función es contribuir a la estabilidad y seguridad del reactor, reduciendo la reactividad cuando resulta necesario.
¿De dónde se obtiene el holmio?
El holmio se encuentra en minerales de tierras raras como monacita, bastnasita y gadolinita, mezclado con otros lantánidos. Su obtención implica triturar y procesar el mineral, seguido de separaciones por intercambio iónico o extracción con disolventes. Al igual que ocurre con otros lantánidos, el reto no es tanto su existencia en la corteza terrestre como su separación eficaz de elementos químicamente muy parecidos.
¿Qué relación tiene el holmio con la refrigeración magnética?
El holmio se investiga para refrigeración magnética, una tecnología basada en el efecto magnetocalórico: ciertos materiales cambian de temperatura cuando se someten a un campo magnético. Los compuestos de holmio pueden contribuir a sistemas de refrigeración por desmagnetización adiabática, capaces de alcanzar temperaturas extremadamente bajas. Esta línea de investigación es relevante para física de baja temperatura, computación cuántica y equipos científicos especializados.
¿Por qué el holmio es útil en imanes potentes?
El holmio posee uno de los momentos magnéticos más altos entre los elementos naturales, especialmente a temperaturas muy bajas. Esta propiedad permite emplearlo en piezas polares y concentradores de flujo magnético de imanes de alto campo, donde ayuda a intensificar y dar forma al campo magnético. Aunque no es el material habitual de los imanes comerciales, resulta valioso en equipos científicos y aplicaciones que requieren campos magnéticos muy controlados.
¿Es peligroso el holmio?
El holmio no tiene una función biológica conocida y se considera de baja toxicidad en las formas y exposiciones habituales estudiadas. No obstante, el metal y algunos compuestos pueden requerir precauciones industriales, especialmente en forma de polvo fino. En medicina, no se administra holmio elemental, sino que se emplea en equipos láser correctamente calibrados y operados por profesionales.
¿Para qué se usa el holmio en espectroscopía y calibración?
El isótopo holmio-166m tiene una vida media muy larga y emite una amplia gama de rayos gamma, por lo que se utiliza para calibrar espectrómetros gamma. También se emplean filtros y vidrios dopados con holmio como patrones de calibración en espectrofotometría. Estas aplicaciones aprovechan sus emisiones espectrales bien definidas para comprobar la precisión de instrumentos de medición óptica y radiológica.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.