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Itrio para niños

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Datos para niños
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  Hexagonal.svg Capa electrónica 039 Itrio.svg
 
39
Y
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada
Yttrium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg
Información general
Nombre, símbolo, número Itrio, Y, 39
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 3, 5, d
Masa atómica 88,90585 u
Configuración electrónica [Kr] 4d1 5s2
Dureza Mohs 8,5
Electrones por nivel 2, 8, 18, 9, 2 (imagen)
Apariencia Blanco plateado
Propiedades atómicas
Radio medio 180 pm
Electronegatividad 1,22 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc) 212 pm (radio de Bohr)
Radio covalente 162 pm
Estado(s) de oxidación 3
Óxido base débil
1.ª energía de ionización 600 kJ/mol
2.ª energía de ionización 1180 kJ/mol
3.ª energía de ionización 1980 kJ/mol
4.ª energía de ionización 5847 kJ/mol
5.ª energía de ionización 7430 kJ/mol
6.ª energía de ionización 8970 kJ/mol
7.ª energía de ionización 11190 kJ/mol
8.ª energía de ionización 12450 kJ/mol
9.ª energía de ionización 14110 kJ/mol
10.ª energía de ionización 18400 kJ/mol
Líneas espectrales
39 (Y I) NIST ASD emission spectrum.png
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 4472 kg/m3
Punto de fusión 1799 K (1526 °C)
Punto de ebullición 3609 K (3336 °C)
Entalpía de vaporización 363 kJ/mol
Entalpía de fusión 11,4 kJ/mol
Presión de vapor 5,31 Pa a 1799 K
Varios
Estructura cristalina Hexagonal
Calor específico 300 J/(kg·K)
Conductividad eléctrica 1,66·106 S/m
Conductividad térmica 17,2 W/(m·K)
Velocidad del sonido 3300 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del itrio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
89Y 100% Estable con 50 neutrones
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

El itrio es un elemento químico que puedes encontrar en la Tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Y y su número atómico es 39. Es un metal de transición de color plateado. Se le considera una de las "tierras raras".

Aunque el itrio no se encuentra puro en la naturaleza, es muy importante en la tecnología. Por ejemplo, el óxido de itrio (Y₂O₃) se usa para fabricar LEDs rojos. Estos LEDs son clave en pantallas de televisores y otros dispositivos electrónicos. El itrio también se usa en la industria aeroespacial para crear aleaciones muy resistentes. En medicina, se emplea en algunos tratamientos.

El Itrio: Un Metal Brillante y Versátil

¿Cómo es el Itrio? Sus Características

Archivo:Yttrium 1
Una pieza de itrio. Este elemento es difícil de separar de otros materiales.

El itrio es un metal de color plateado y brillante. Es ligero, dúctil (se puede estirar en hilos) y maleable (se puede moldear). Su punto de ebullición es muy alto, de 3336 °C.

Es bastante estable en el aire, pero puede reaccionar en ciertas condiciones. El polvo y las virutas de itrio pueden encenderse a temperatura ambiente. El itrio es la tierra rara más común, incluso más abundante que el plomo. Sin embargo, es difícil de extraer de los minerales.

¿Por qué el Itrio se Parece a los Lantánidos?

El itrio se parece mucho a los lantánidos, que son otro grupo de elementos. Por eso, históricamente se le ha agrupado con ellos. Siempre se encuentra junto a los lantánidos en los minerales.

Químicamente, el itrio se parece más a estos elementos que al escandio, su vecino en la tabla periódica. Si se comparan sus propiedades, el itrio se comportaría como si estuviera entre el gadolinio y el erbio.

Una diferencia importante es que el itrio casi siempre tiene una valencia de 3. Esto significa que forma enlaces con otros elementos de una manera muy específica. Algunos lantánidos pueden tener otras valencias.

¿Dónde Encontramos el Itrio?

Los metales raros, como el itrio, se extraen de minerales usando métodos especiales. El itrio que se usa en la industria se obtiene del fluoruro de itrio. Este se reduce con calcio para obtener óxido de itrio (Y₂O₃).

El itrio se encuentra en minerales como la gadolinita. Este mineral también contiene otros elementos como gadolinio, erbio, europio, holmio y renio. La gadolinita se puede encontrar en lugares como Groenlandia, Suecia, Japón, Noruega y Colorado (Estados Unidos).

Otros minerales que contienen itrio son la nuevita y la fergusonita. La fergusonita es un mineral de color café que se encuentra en los montes Apalaches. También existe un mineral llamado bastnasita en California, que contiene itrio y otros elementos.

La Historia del Itrio

El itrio fue descubierto en 1794 por Johan Gadolin. Él era un químico, físico y mineralogista de Finlandia. Encontró el itrio en un mineral de Ytterby, una pequeña aldea en Suecia.

El itrio fue el primer elemento de las "tierras raras" que se logró aislar. Esto lo hizo en 1828 Friedrich Wöhler, un químico alemán. Con el tiempo, se descubrieron más elementos en los minerales de Ytterby. Algunos de ellos, como el erbio, el terbio y el iterbio, también llevan el nombre de esta aldea sueca.

¿Para Qué Sirve el Itrio? Sus Usos Increíbles

El itrio tiene muchas aplicaciones importantes en la tecnología y la industria:

  • Se usa en la industria del metal para crear aleaciones especiales.
  • El óxido de itrio se utiliza para fabricar granates de itrio-hierro. Estos son muy buenos para filtrar microondas y transmitir energía de sonido.
  • Los óxidos de itrio con aluminio o gadolinio tienen propiedades magnéticas interesantes. El óxido de itrio con aluminio es muy duro (8.5 en la escala de Mohs) y se usa como una piedra preciosa parecida al diamante.
  • Pequeñas cantidades de itrio (0.1 a 0.2%) se añaden para mejorar metales como el cromo, el molibdeno, el titanio y el circonio. También aumenta la fuerza de aleaciones de aluminio y magnesio.
  • Se usa como catalizador, que es una sustancia que acelera reacciones químicas, por ejemplo, en la fabricación de etileno.
  • Ayuda a eliminar el oxígeno y otras impurezas de otros materiales.
  • Es un componente en las pantallas que intensifican las imágenes en las unidades de rayos X.
  • Se añade a las baterías de iones de litio (Li-ion) para que duren más y se recarguen más rápido. Estas baterías se usan en vehículos eléctricos como las motocicletas eléctricas.
  • El Yttralox es una cerámica transparente hecha de óxido de itrio. Se usa en lentes que necesitan soportar altas temperaturas, ventanas infrarrojas, láseres y lámparas muy brillantes.
  • El itrio es la base de los fósforos de itrio y europio. Estos materiales emiten una luz roja brillante cuando reciben energía. Se usan en las pantallas de televisión.
  • Pequeñas cantidades de óxido de itrio se añaden a las superaleaciones de níquel. Estas aleaciones se usan en las turbinas de los aviones para que mantengan su resistencia a altas temperaturas.

El uso del itrio sigue creciendo debido a sus buenas propiedades para crear catalizadores y dar brillo a los cristales.

Itrio en Materiales Especiales: YSZ y PSZ

La zirconia estabilizada con itrio (YSZ) es un tipo de cerámica hecha de óxido de circonio. Al añadir óxido de itrio, la estructura cristalina del óxido de circonio se vuelve estable a temperatura ambiente.

El óxido de circonio puro cambia de forma cuando se enfría, lo que puede causar que se rompa. Pero si se le añade una pequeña cantidad de itrio, esta fase se estabiliza. Esto hace que el material sea mucho más resistente.

Si no se añade suficiente itrio, se obtiene la zirconia parcialmente estabilizada (PSZ). Este material es muy resistente a las fracturas. Si una pieza de PSZ sufre un golpe o vibración, el material absorbe la energía y se vuelve más duro, evitando que se rompa.

Usos del YSZ

La zirconia estabilizada con itrio (YSZ) se utiliza en varias aplicaciones:

  • Como material resistente al calor, por ejemplo, en motores de aviones.
  • Como una capa protectora contra el calor en turbinas de gas.
  • En sensores para medir el oxígeno en gases de escape o el pH en agua caliente.
  • En la fabricación de células de combustible de óxido sólido (SOFC). El YSZ actúa como un electrolito sólido que permite el paso de iones de oxígeno.
  • Por su dureza y apariencia, el YSZ en forma de monocristal (zirconia cúbica) se usa en joyería.
  • Para fabricar cuchillas no metálicas.
  • El YSZ con otros materiales puede brillar con el calor o la luz.
  • Antiguamente se usaba en las cuerdas brillantes de las lámparas de Nernst.

Isótopos del Itrio

El itrio que encontramos en la naturaleza tiene un solo tipo de isótopo estable, llamado Y-89. También existen otros isótopos que son inestables, llamados radioisótopos. Los más estables de estos son el Y-88, que dura unos 106.65 días, y el Y-91, que dura unos 58.51 días.

Precauciones al Manipular Itrio

Es importante tener cuidado con el itrio en el lugar de trabajo. Las partículas y los gases de itrio pueden ser inhalados. Esto puede causar problemas de salud en los pulmones, especialmente si la exposición es por mucho tiempo. También puede afectar el hígado si se acumula en el cuerpo.

Véase también

Kids robot.svg En inglés: Yttrium Facts for Kids

  • Batería de litio hierro fosfato
  • Lantano
  • Carl Axel Arrhenius
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