Tulio para niños
El tulio es un elemento químico que puedes encontrar en la Tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Tm y su número atómico es 69.
En 1879, un químico sueco llamado Per Teodor Cleve descubrió el tulio. Lo encontró mientras investigaba un mineral llamado erbia. El tulio es un metal de color gris plateado, brillante y fácil de moldear. Aunque es un elemento raro y caro, se usa en aparatos de rayos X portátiles y en algunos láseres. El tulio no es muy común en la Tierra, siendo el segundo lantánido menos abundante después del prometio.
Datos para niños Erbio ← Tulio → Iterbio |
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| Tabla completa • Tabla ampliada | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Información general | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nombre, símbolo, número | Tulio, Tm, 69 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie química | Lantánidos | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, período, bloque | -, 6, f | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atómica | 168,934 u | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuración electrónica | [Xe] 4f13 6s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureza Mohs | sin datos | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrones por nivel | 2, 8, 18, 31, 8, 2 (imagen) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Apariencia | Gris plateado | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades atómicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio medio | 175 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegatividad | 1,25 (escala de Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio atómico (calc) | 222 pm (radio de Bohr) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado(s) de oxidación | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Óxido | Básico | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.ª energía de ionización | 596,7 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.ª energía de ionización | 1160 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3.ª energía de ionización | 2285 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4.ª energía de ionización | 4120 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Líneas espectrales |
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| Propiedades físicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado ordinario | Sólido (__) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidad | 9321 kg/m3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de fusión | 1818 K (1545 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de ebullición | 2220 K (1947 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de vaporización | 191 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de fusión | 16,84 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Presión de vapor | Sin datos | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Varios | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estructura cristalina | Hexagonal | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 160 J/(kg·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad eléctrica | 1,5·106 S/m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad térmica | 16,8 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos más estables | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Artículo principal: Isótopos del tulio | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Contenido
Descubrimiento del Tulio
El tulio fue descubierto en 1879 por el químico sueco Per Teodor Cleve. Él estaba buscando impurezas en los óxidos de otros elementos. Cleve usó un método similar al que otros científicos habían usado para encontrar elementos raros.
Primero, Cleve quitó todas las sustancias conocidas de un material llamado erbia. Después de procesarlo, encontró dos sustancias nuevas: una marrón y otra verde. La sustancia marrón era el óxido del elemento holmio. La sustancia verde era el óxido de un elemento desconocido, al que Cleve llamó "thulia" y a su elemento "thulium". El nombre viene de "Thule", un antiguo nombre griego para Escandinavia o Islandia. El símbolo original del tulio era Tu, pero luego se cambió a Tm.
Al principio, el tulio era tan raro que nadie podía obtenerlo lo suficientemente puro para ver su color verde. Solo podían estudiarlo con un método llamado espectroscopia. El primer científico en conseguir tulio casi puro fue Charles James en 1911. Él usó un método especial de purificación que requirió 15.000 pasos para asegurarse de que el material era completamente puro.
El óxido de tulio de alta pureza se empezó a vender a finales de los años 1950. Esto fue posible gracias a nuevas técnicas de separación. El tulio puro era muy caro, siendo el segundo lantánido más costoso después del lutecio.
Características del Tulio
Propiedades Físicas del Tulio
El tulio puro tiene un brillo plateado. Es bastante estable al aire, pero hay que protegerlo de la humedad. Es un metal blando, que se puede moldear y estirar. El tulio tiene propiedades magnéticas interesantes: es ferromagnético (como un imán fuerte) a temperaturas muy bajas, antiferromagnético a temperaturas un poco más altas, y paramagnético (atraído débilmente por un imán) a temperaturas aún mayores.
Propiedades Químicas del Tulio
El tulio reacciona lentamente con el aire y se quema a 150 °C para formar óxido de tulio. También reacciona con el agua, lentamente con agua fría y más rápido con agua caliente, formando hidróxido de tulio.
El tulio reacciona con los halógenos (como el flúor o el cloro). Estas reacciones son lentas a temperatura ambiente, pero muy rápidas si se calientan por encima de 200 °C. Por ejemplo, con el flúor forma fluoruro de tulio, que es blanco.
Si pones tulio en ácido sulfúrico diluido, se disuelve y forma iones de tulio de color verde pálido. El tulio también puede unirse con otros elementos para formar diferentes compuestos químicos.
¿Dónde se Encuentra el Tulio?
El tulio nunca se encuentra solo en la naturaleza. Siempre está mezclado en pequeñas cantidades con otros minerales que contienen elementos raros. Se encuentra a menudo en minerales que también tienen itrio y gadolinio, como el mineral gadolinita. También se puede encontrar en minerales como la monacita, xenotima y euxenita.
La cantidad de tulio en la corteza terrestre es muy pequeña, aproximadamente 0,5 miligramos por kilogramo. En el suelo, hay entre 0,4 y 0,8 partes por millón. En el agua de mar, es aún más escaso. La mayor parte del tulio se encuentra en China, pero también hay reservas en Australia, Brasil, Groenlandia, India, Tanzania y los Estados Unidos. Las reservas totales de tulio en el mundo son de unas 100.000 toneladas.
¿Cómo se Obtiene el Tulio?
El tulio se obtiene principalmente del mineral monacita, que contiene una pequeña cantidad de tulio (aproximadamente 0,007%). Este mineral se encuentra en las arenas de los ríos. Gracias a nuevas técnicas de separación, como el intercambio iónico, es más fácil y barato obtener tulio.
Hoy en día, las principales fuentes de tulio son unas arcillas especiales en el sur de China. En estas arcillas, el tulio representa alrededor del 0,5% del total de elementos raros. El metal de tulio se puede separar de su óxido usando lantano o calcio. Los compuestos naturales de tulio no son muy importantes para el comercio. Cada año se producen unas 50 toneladas de óxido de tulio. En 2005, un gramo de tulio metálico puro costaba unos 70 dólares estadounidenses.
Usos del Tulio
Láseres de Tulio
El tulio se usa en algunos tipos de láseres especiales, como el láser de granate de itrio y aluminio dopado con holmio-cromo-tulio (Ho:Cr:Tm:YAG). Estos láseres son muy eficientes y se usan en aplicaciones militares, en medicina y para estudiar el clima. Los láseres que solo tienen tulio (Tm:YAG) son muy buenos para la cirugía, ya que pueden cortar tejidos con mucha precisión y poca profundidad.
Fuentes de Rayos X Portátiles
Aunque es caro, el tulio se usa en aparatos de rayos X portátiles. Para esto, el tulio se bombardea con neutrones en un reactor nuclear para crear un tipo especial de tulio llamado Tulio-170. Este isótopo emite radiación y tiene una vida útil de unos 128,6 días.
Estas fuentes de rayos X son útiles para diagnósticos médicos y dentales, y también para encontrar defectos en piezas mecánicas o electrónicas difíciles de alcanzar. No necesitan mucha protección contra la radiación, solo una pequeña cubierta de plomo. El Tulio-170 también se está usando cada vez más en tratamientos contra el cáncer, en una técnica llamada braquiterapia.
Otros Usos del Tulio
El tulio se ha usado en superconductores de alta temperatura, que son materiales que conducen la electricidad sin resistencia a ciertas temperaturas. También podría usarse en ferritas, que son materiales magnéticos cerámicos usados en equipos de microondas.
Además, el tulio se utiliza en la iluminación de arco por su luz verde especial. Una curiosidad es que el tulio brilla con un color azul cuando se expone a la luz ultravioleta. Por esta razón, se añade a los billetes de euro para ayudar a evitar las falsificaciones. El sulfato de calcio con tulio también se ha usado en dispositivos para medir la radiación.
Galería de imágenes
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Tulio metálico.
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Líneas espectrales del tulio.
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El tulio se encuentra en el mineral monacita.
Véase también
En inglés: Thulium Facts for Kids
