Itrio (Y): aplicaciones, precauciones, historia - Brasil Escola

2022-08-13 13:08:47 By : Ms. Felicia Wong

El itrio es un metal perteneciente al Grupo 3 de la Tabla Periódica.Químicamente, es muy similar al lantano.El itrio, de símbolo Y y número atómico 39, es un metal de color plateado situado en el Grupo 3 de la Tabla Periódica, justo debajo del escandio, de símbolo Sc.Sin embargo, químicamente, el itrio es muy similar al lantano y otros lantánidos, siendo considerado un miembro del grupo de metales de tierras raras.Este metal fue muy utilizado en la fabricación de pantallas de televisión antiguas y también de modelos más modernos de LCD, ya que este elemento ayuda en la generación de colores primarios.También tiene aplicaciones industriales relevantes, como en la fabricación de catalizadores, láseres, cerámicas y superconductores, que son materiales sin resistencia eléctrica.Ver también: Oro: elemento químico con excelente capacidad de conducción eléctrica.Temas de este artículo1 - Resumen sobre el itrio2 - Propiedades del itrio3 - Características del itrio4 - ¿Dónde se encuentra el itrio?5 - Aplicaciones del itrio6 - Precauciones con el itrio7 - Historia del itrio8 - Ejercicios resueltos sobre el itrioEl itrio es un metal de color plateado y brillante que se considera estable en contacto con el aire, ya que en su superficie se forma una fina capa de óxido que impide el ataque de la sustancia metálica que se encuentra debajo.Sin embargo, esta capa termina por disminuir el brillo del metal.En cuanto a la reactividad, el itrio puede reaccionar:Además, el itrio también reacciona lentamente con agua fría y se disuelve en ácidos diluidos, liberando hidrógeno gaseoso.Al igual que el lantano y otros lantánidos, la química descrita y conocida para el itrio es aquella en la que tiene un estado de oxidación igual a +3, cuando este elemento pierde sus tres electrones de valencia (4s2 y 5d1).Lea también: Bario: metal alcalinotérreo conocido por su toxicidadEl itrio puede ocurrir en varios minerales junto con otros metales de tierras raras.Uno de estos minerales es la monacita, un fosfato que puede contener, además del propio itrio, varios de estos elementos, como:Otros posibles minerales de itrio son:La composición es variada, pero se supone que un mineral rico en itrio tiene alrededor del 1% en masa del elemento.Se puede obtener de varias formas.La metodología clásica para su obtención consiste en una lixiviación ácida o básica (lavado), que genera soluciones de itrio, utilizando:Sin embargo, la lixiviación no es tan selectiva ya que crea una solución con todas las tierras raras del mineral.Por eso, después de la Segunda Guerra Mundial, se desarrollaron técnicas de separación más refinadas, a través del intercambio iónico, por ejemplo, que aportaron la selectividad que faltaba, posibilitando la separación de los diversos metales presentes en los minerales.Para obtener itrio en su forma pura (metálica), se deben reducir los compuestos YF3 o YCl3, lo que se debe hacer con calcio o potasio, respectivamente.El itrio tiene aplicaciones de gran importancia en el campo de la electrónica.Como muchas tierras raras, los compuestos de itrio como el Y2O3 tienen propiedades luminiscentes (emiten luz ante un estímulo, como la radiación ionizante), y también se conocen como fósforos.Se aplicaron fósforos de itrio a los tubos de los televisores en color para producir los colores primarios verde, azul y rojo.Estos compuestos se pueden utilizar en materiales distintos a los televisores.Es posible utilizarlos en la fabricación de fibras ópticas, lámparas fluorescentes, LEDs, pinturas, barnices, pantallas de ordenador, etc.Por sus propiedades luminiscentes, el itrio también se puede utilizar en la fabricación de láseres, como es el caso del láser Nd:YAG, cuyas siglas significan granate (una clase de mineral) del itrio y el aluminio, con la fórmula Y3Al5O12, dopado con neodimio. (Nd) .Vale la pena recordar que el láser es un tipo de emisión de luz monocromática característica, es decir, con una longitud de onda específica.En el caso del Nd:YAG, el neodimio, al estar en forma de ion Nd3+, es el responsable de la emisión de luz láser, mientras que los cristales de YAG son los encargados de ser la matriz sólida.Este láser de alta potencia se puede utilizar:Una aplicación común en medicina es en el campo de la oftalmología, donde el láser se aplica en el tratamiento del desprendimiento de retina y para la corrección de la miopía.En dermatología, se utiliza para exfoliar la piel.El itrio también se usa en superconductores.Eso es porque en 1987, los físicos estadounidenses descubrieron las propiedades superconductoras de un compuesto de itrio, Y1,2Ba0,8CuO4, generalmente llamado YBCO.Los superconductores son materiales capaces de conducir electricidad sin resistencia a una temperatura muy baja, conocida como temperatura crítica.En el caso del YBCO, la temperatura crítica (superconductora) es de 93 K (-180 °C), por encima de la temperatura de ebullición del nitrógeno líquido, que es de 77 K (-196 °C).Esto facilitó mucho su uso, ya que los superconductores anteriores, como el lantano (La2CuO3), tenían una temperatura crítica en el rango de 35 K (-238 °C), lo que requería enfriamiento con helio líquido, que es más costoso que el nitrógeno.Los superconductores están en el corazón del efecto de levitación magnética (o cuántica), en el que un campo magnético (imán) permite que el superconductor levite, explicado por el efecto Meissner.Dicha tecnología se exploró para la producción de trenes Maglev, que flotan sobre las vías.El itrio también tiene otras aplicaciones, como la producción de catalizadores y cerámicas.Las cerámicas de itrio se utilizan como materiales abrasivos y refractarios (resistentes a altas temperaturas) para la producción de:Más información: Electromagnetismo: estudio de la electricidad, el magnetismo y sus relacionesAunque no es un material tóxico o cancerígeno, inhalar, ingerir o tocar itrio puede causar irritación y daño a los pulmones.En forma de polvo, el itrio puede encenderse.La mayor preocupación está en relación con los láseres de itrio, ya que su gran potencia puede ser perjudicial para los ojos.El nombre itrio deriva de Ytterby, un pueblo sueco que contiene una mina donde se descubrieron cuatro metales de tierras raras:La historia científica de este pueblo comienza en 1789, cuando Carl Axel Arrhenius notó un trozo de roca negra en un acantilado.Arrhenius era un joven teniente del ejército sueco y tenía un gran aprecio por los minerales.Inicialmente se supuso que era tungsteno, pero la roca negra se envió a Johan Gadolin, un amigo de Arrhenius, profesor de química en la Real Academia de Turku, Finlandia.Gadolin se dio cuenta de que la roca negra del mineral iterbita (más tarde rebautizada como gadolinita en su honor) contenía un óxido de nuevos elementos de tierras raras.El químico sueco Anders Gustaf Ekeberg confirmó el descubrimiento de Gadolin y lo llamó óxido de itria.Posteriormente, por primera vez, se aisló el elemento itrio, aunque mezclado con otros elementos, en 1828, por Friedrich Wöhler, quien pasó cloro gaseoso a través del mineral gadolinita y así se formó cloruro de itrio anhidro (YCl3), que luego se redujo a itrio. metálico utilizando potasio.Al final, se descubrió que la roca negra descubierta por Arrhenius contenía óxidos de ocho metales de tierras raras:(Unaerp-SP) El fenómeno de la superconducción de la electricidad, descubierto en 1911, volvió a ser objeto de atención del mundo científico con la observación de Bendnoz y Müller de que los materiales cerámicos pueden presentar este tipo de comportamiento, lo que les valió el Premio Nobel dos físicos en 1987. Uno de los elementos químicos más importantes en la formulación de cerámicas superconductoras es el itrio:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s24d1El número de capas y el número de electrones más energéticos para el itrio serán, respectivamente:La capa de valencia del itrio es la quinta capa y tiene solo 2 electrones en la subcapa 5s2.Por lo tanto, se puede concluir que el itrio tiene 5 capas.El subnivel más energético es el último en colocarse en la distribución electrónica, ya que esta es una distribución en orden creciente de energía.Por lo tanto, el subnivel más energético es 4d1, que tiene solo 1 electrón.El óxido de itrio, Y2O3, es un compuesto utilizado para la fabricación de cerámicas superconductoras, como el YBCO, que tiene itrio, bario, cobre y oxígeno.En la formación del superconductor, el itrio mantiene el mismo número de oxidación que tiene en el óxido de itrio.Este número de oxidación es igual a:Como el oxígeno tiene, en los óxidos, un número de oxidación (la carga que adquiere el ion al realizar el enlace iónico) igual a -2, el cálculo del número de oxidación del itrio se puede hacer de la siguiente manera:Dado que x es el número de oxidación del itrio a calcular, la ecuación debe ponerse a cero, ya que el óxido es eléctricamente neutro, no siendo un ion.Haciendo los cálculos correctamente:Tenemos que el valor de x es igual a +3.credito de imagenPor Stéfano Araújo Novais Catedrático de Química¿Le gustaría hacer referencia a este texto en un trabajo escolar o académico?Vea:NOVAIS, Stefano Araújo."Itrio (Y)";Escuela Brasil.Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/itrio-y.htm.Consultado el 13 de agosto de 2022.¿Cómo balancear ecuaciones?¿Qué es la capa de valencia?¿Alguna vez has oído hablar del elemento químico cerio?Haz clic aquí y descubre tu...Conocer las particularidades de los elementos de transición interna (actínidos y...Conoce más sobre el escandio, así como sus características, propiedades,...Haga clic aquí para obtener más información sobre el iterbio.Conoce sus características,...¿Alguna vez has oído hablar del elemento químico lutecio?Haz clic aquí y descubre tu...Aprende qué son los metales.Descubre sus características, propiedades y...Conoce más sobre el tulio, así como sus características, propiedades,...Comprender cómo funciona nuestro sistema electoral es extremadamente importante.¡Leer!Después de todo, ¿cuáles fueron las razones que llevaron a Rusia a invadir territorio ucraniano?Tómese el tiempo para conocer las funciones del Presidente de la RepúblicaEl territorio de Crimea fue disputado por dos países.¡Descubre cuáles!Votar es cooperar para el mantenimiento de la democracia.¡Entender!Haga clic aquí y conozca la trayectoria personal y política de Deodoro da Fonseca, el...Es innegable que las redes sociales ya forman parte del día a día de gran parte de la población.Pero...En esta clase aprenderemos que en una expresión numérica primero resolvemos la multiplicación,...Copyright © 2022 Red Omnia - Todos los derechos reservados.Prohibida la reproducción total o parcial sin autorización previa (Fracción I del artículo 29 Ley 9.610/98)