Qué es el iterbio
El iterbio (pronunciación: i-TUR-bee-em) es un metal plateado, maleable y dúctil, que pertenece al grupo de los lantánidos y está representado por el símbolo químico Yb . Tiene siete isótopos naturales estables, de los cuales el 174Yb tiene la mayor abundancia natural (32,03%), mientras que el 176Yb es el más longevo con un periodo de vida media de 1026 años .
Símbolo del iterbio
Dónde se encuentra
El iterbio, al igual que otros lantánidos, se obtiene habitualmente del mineral monacita y se separa mediante procedimientos de extracción con disolventes e intercambio de iones . Los tres primeros países productores de iterbio en el mundo son China, Rusia y Malasia, mientras que los tres primeros países con mayores reservas de iterbio son China, los países de la CEI y Estados Unidos.
El iterbio
Historia
Origen de su nombre: Lleva el nombre de Ytterby, una ciudad de Suecia donde se encontró por primera vez el elemento.
Quién lo descubrió: Jean Charles Galissard de Marignac, químico suizo, es conocido por su descubrimiento .
Cuándo y cómo se descubrió
En 1794, el químico finlandés Johan Gadolin descubrió el itrio, un elemento químico metálico que los científicos creían que era una fuente de otros lantanoides (elementos de tierras raras) . En 1843, el químico sueco Carl Gustaf Mosander separó el itrio en terbio y erbio. Mientras experimentaba con el erbio en la Universidad de Ginebra en 1878, Charles Marignac pudo aislar el iterbio calentando nitrato de erbio, obteniendo óxido de erbio rojo y un elemento blanquecino que denominó iterbio .
En 1937, Klemm y Bonner calentaron cloruro de iterbio junto con potasio para producir una pequeña cantidad de iterbio metálico impuro . Una forma más pura de metal de iterbio se hizo en 1953 por David Dennison, A. Daane, y Frank Spedding en el Laboratorio de Ames en Iowa .
Identificación del iterbio |
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| Número atómico | 70 | ||
| Número CAS | 7440-64-4 | ||
| Posición en la tabla periódica | Grupo | Período | Bloque |
| Lantánidos | 6 | f | |
Ubicación del iterbio en la tabla periódica
Propiedades y características del iterbio
Propiedades generales |
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| Masa atómica | 173.045 amu | |||||||||||||||
| Masa atómica relativa | 173.045 | |||||||||||||||
Propiedades físicas |
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| Color | Blanco plateado | |||||||||||||||
| Punto de fusión/punto de congelación | 824 °C, 1515 °F | |||||||||||||||
| Punto de ebullición | 1196 °C, 2185 °F | |||||||||||||||
| Densidad | 690 g cm-3 | |||||||||||||||
| Estado de la materia a temperatura ambiente (sólido/líquido/gas) | Sólido | |||||||||||||||
| Dureza | ||||||||||||||||
| – Brinell | 343 MPa | |||||||||||||||
| – Mohs | Desconocido | |||||||||||||||
| – Vickers | 206 MPa | |||||||||||||||
| Conductividad eléctrica | 0.0351X106 S/m | |||||||||||||||
| Conductividad térmica | 34,9 W/(m K) | |||||||||||||||
| Calor específico | 155 J kg-1 K-1 | |||||||||||||||
| Módulo de masa | 30.5 GPa | |||||||||||||||
| Módulo de corte | 9,9 GPa | |||||||||||||||
| Módulo de Young | 23.9 GPa | |||||||||||||||
| Presión de vapor | ||||||||||||||||
| – Temperatura (K) | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 | 2400 | |||||
| – Presión (Pa) | 1.03X 10-9 | 3.84X 10-3 | 6.74 | – | – | – | – | – | ||||||||
Propiedades químicas |
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| Estados de oxidación | 3, 2 | |||||||||||||||
| Isótopos | Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media | Modo de desintegración | |||||||||||
| 168Yb | 167.934 | 0,12 | – | – | ||||||||||||
| 170Yb | 169.935 | 2,98 | – | – | ||||||||||||
| 171Yb | 170.936 | 14.09 | – | – | ||||||||||||
| 172Yb | 171.936 | 21,68 | – | – | ||||||||||||
| 173Yb | 172.938 | 16.10 | – | – | ||||||||||||
| 174Yb | 173.939 | 32,03 | – | – | ||||||||||||
| 176Yb | 175,943 | 13.00 | 1026 y | β-β- | ||||||||||||
Datos atómicos del iterbio (elemento 70)
| Números de valencia | 2 | |||||||
| Números cuánticos | ||||||||
| – n | 4 | |||||||
| – ℓ | 3 | |||||||
| – mℓ | 3 | |||||||
| – ms | -1/2 | |||||||
| Configuración de electrones (configuración de gas noble) | 4f146s2 | |||||||
| Estructura atómica | ||||||||
| – Número de electrones | 70 | |||||||
| – Número de neutrones | 104 | |||||||
| – Número de protones | 70 | |||||||
| Radio del átomo | ||||||||
| – Radio atómico | 2.26 Å | |||||||
| – Radio covalente | 1.78 Å | |||||||
| Electronegatividad (escala de Pauling) | Desconocida | |||||||
| Afinidad de los electrones | -1.93 kJ mol-1 | |||||||
| Energía de ionización (kJ mol-1) | 1ª | 2ª | 3ª | 4ª | 5ª | 6ª | 7ª | 8ª |
| 603.435 | 1174.805 | 2416.96 | 4202.9 | – | – | – | – | |
Configuración del electrón de iterbio (modelo de Bohr Modelo)
Usos del iterbio
- Se puede añadir a aleaciones como el acero inoxidable para mejorar su resistencia el refinamiento del grano, y otras propiedades mecánicas .
- Su isótopo radiactivo 160Yb se utiliza como fuente de radiación en equipos portátiles de imagen de rayos X .
- Los amplificadores de fibra dopados con iterbio en láseres sintonizables se utilizan para el marcado y el grabado .
- Los compuestos de iterbio se utilizan ahora cada vez más como catalizadores industriales en lugar de otros catalizadores que se consideran peligrosos y contaminantes .
- Dado que la resistencia eléctrica del iterbio aumenta con el incremento de la tensión física, se utiliza en galgas extensométricas para la monitorización de la tensión sísmica .
Sistema láser de fibra dopada con iterbio
Posibles efectos sobre la salud
El iterbio se considera ligeramente tóxico , y sus compuestos pueden causar irritaciones en la piel y los ojos. El polvo metálico de iterbio se incendia espontáneamente, y los humos son perjudiciales para la salud humana.
Hechos interesantes
- El elemento 70 se representa a veces con una imagen basada en el arte rupestre antiguo encontrado en Suecia , porque el elemento se encontró en el mismo país.
- Dos relojes atómicos, basados en el iterbio, fueron combinados por científicos del NIST (National Institute of Standards and Technology) en 2016 para crear el reloj más estable del mundo .
Costo del iterbio
Mientras que 100 gramos de iterbio puro cuestan alrededor de 1.400 dólares, la misma cantidad del elemento a granel cuesta unos 550 dólares .
- http://www.rsc.org/periodic-table/element/70/ytterbium
- https://education.jlab.org/itselemental/ele070.html
- https://www.livescience.com/38423-ytterbium.html
- https://www.webelements.com/ytterbium/isotopes.html
- https://www.chemicool.com/elements/ytterbium.html
- https://www.webelements.com/ytterbium/physics.html
- https://chemglobe.org/ptoe/_/70.php
- http://chemistry-reference.com/q_elements.asp?Symbol=Yb&language=en
- http://www.elementsdatabase.com/Ytterbium-Yb-70-element/
- https://www.nist.gov/news-events/news/2016/11/nist-debuts-dual-atomic-clock-and-new-stability-record
- https://hobart.k12.in.us/ksms/PeriodicTable/ytterbium.htm