ítrio

propriedades
Geralmente
Nome , símbolo , número atômico Ítrio, Y, 39
Categoria de elemento Metais de transição
Grupo , período , bloco 3 , 5 , d
Veja branco prateado
Número CAS 7440-65-5
Número CE 231-174-8
ECHA InfoCard 100.028.340
Fração da massa do envelope da terra 26 ppm
Atômico
Massa atômica 88,90584 (1) e
Raio atômico (calculado) 180 (212) pm
Raio covalente 190 pm
Configuração de elétron [ Kr ] 4 d 1 5 s 2
1. Energia de ionização 6º.21726 (10) eV ≈ 599.87 kJ / mol
2. Energia de ionização 12º.2236 (6) eV ≈ 1 179.4 kJ / mol
3. Energia de ionização 20o.52441 (12) eV ≈ 1 980.3 kJ / mol
4. Energia de ionização 60.6072 (25) eV ≈ 5 847.7 kJ / mol
5. Energia de ionização 75.35 (4) eV ≈ 7 270 kJ / mol
Fisicamente
Estado físico firmemente
Estrutura de cristal hexagonal
densidade 4,472 g / cm 3
magnetismo paramagnético ( Χ m = 1,2 · 10 −4 )
Ponto de fusão 1799 K (1526 ° C)
ponto de ebulição 3203 K (2930 ° C)
Volume molar 19,88 10 −6 m 3 mol −1
Calor de evaporação 390 kJ / mol
Calor de fusão 11,4 kJ mol −1
Velocidade do som 3300 m s −1 a 293,15 K.
Condutividade elétrica 1,66 · 10 6 A · V −1 · m −1
Condutividade térmica 17 W m −1 K −1
Quimicamente
Estados de oxidação +3
Potencial normal -2,37 V (Y 3+ + 3 e - → Y)
Eletro-negatividade 1,22 ( escala de Pauling )
Isótopos
isótopo NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP
86 Y {syn.} 14,7 h β + 534 86 Sr
87 Y {syn.} 79,8 h ε 1.862 87 Sr
88 Y {syn.} 106,65 d ε 3,623 88 Sr
89 Y 100  % Estábulo
90 Y {syn.} 64,10 h β - 2.282 90 Zr
91 Y {syn.} 58,51 d β - 1.544 91 Zr
Para outros isótopos, veja a lista de isótopos
Propriedades de NMR
  Spin
quântico
número I 		γ em
rad · T −1 · s −1		 E r  ( 1 H) f L em
B = 4,7 T
em MHz
89 Y 1/2 -1,316 10 7 0,000119 4,9
instruções de segurança
Rotulagem de perigo GHS

em pó

02 - Altamente / extremamente inflamável

perigo

Frases H e P H: 228
P: 210-241-280-241-370 + 378
Tanto quanto possível e usual, unidades SI são usadas.
Salvo indicação em contrário, os dados fornecidos aplicam-se às condições padrão .

Ítrio [ ˈʏtri̯ʊm ] é um elemento químico com o símbolo do elemento Y e o número atômico 39. É um dos metais de transição e dos metais de terras raras , na tabela periódica está no 5º período e no 3º subgrupo , ou no 3º  Grupo IUPAC ou grupo Scandium . O ítrio tem o nome de sua primeira localização, a mina Ytterby perto de Estocolmo , assim como o itérbio , o térbio e o érbio .

história

O ítrio foi descoberto em 1794 por Johan Gadolin no mineral itterbit . Em 1824, Friedrich Wöhler produziu ítrio contaminado reduzindo o cloreto de ítrio com potássio. Foi só em 1842 que Carl Gustav Mosander conseguiu separar o ítrio dos elementos acompanhantes érbio e térbio .

Ocorrência

O ítrio não ocorre na natureza em seu estado elementar. Minerais contendo ítrio (terras itéricas) estão sempre relacionados a outros metais de terras raras. Também pode ser encontrado em minérios de urânio. Areias de monazita , que contêm até 3% de ítrio, e bastnasita , que contém 0,2% de ítrio, são comercialmente viáveis . É também o principal componente do xenotime (Y [PO 4 ]).

Grandes depósitos de monazita, descobertos e explorados no Brasil e na Índia no início do século XIX, tornaram esses dois países os principais produtores de minérios de ítrio. Somente com a abertura da mina Mountain Pass , na Califórnia, que produzia grandes quantidades de bastnesita até a década de 1990, os EUA se tornaram o principal produtor de ítrio, embora a bastnesita lá minerada contenha apenas uma pequena quantidade de ítrio. Desde o fechamento desta mina, a China é o maior produtor de terras raras com 60%. Eles são extraídos em uma mina perto de Bayan Kuang , cujo minério contém xenotima, e de minerais de argila que absorvem íons , que são extraídos principalmente no sul da China.

Extração e apresentação

A separação das terras raras umas das outras é uma etapa complexa na produção de ítrio. A cristalização fracionada de soluções de sal foi o método preferido no início, isso foi usado no início para a separação de terras raras em escala de laboratório. Somente a introdução da cromatografia de íons tornou possível separar as terras raras em escala industrial.

O óxido de ítrio concentrado é convertido em fluoreto . A redução subsequente a metal ocorre com cálcio em um forno de indução a vácuo .

O USGS estimou a produção anual para 2014 em 7.000 t de óxido de ítrio (Y 2 O 3 ) e o consumo em 6.000 t. A produção ocorreu quase exclusivamente na China. O preço do ítria com pureza de 99,999% subiu de US $ 25-27 por kg em 2010 para US $ 136-141 em 2011 e caiu novamente para US $ 23-27 em 2013. Em agosto de 2015, o preço girava em torno de US $ 5,5 por kg.

propriedades

Ítrio, sublimado em alto vácuo, altamente puro

O ítrio é relativamente estável no ar , mas escurece quando exposto à luz. Interfaces novas podem pegar fogo em temperaturas acima de 400 ° C. O ítrio finamente dividido é relativamente instável. O ítrio tem uma seção transversal de captura baixa para nêutrons .

Em seus compostos é principalmente trivalente. No entanto, também existem compostos de cluster nos quais o ítrio pode assumir estados de oxidação abaixo de 3. O ítrio é um dos metais leves .

Isótopos

Um total de 32 isótopos entre 76 Y e 108 Y e mais 24 isômeros de núcleo são conhecidos. Destes, apenas 89 Y, que também é composto exclusivamente de ítrio natural, é estável. Ítrio é um dos 22 elementos puros . Os radioisótopos mais estáveis ​​são 88 Y com meia-vida de 106,65 dias e 91 Y com meia-vida de 58,51 dias. Todos os outros isótopos têm meia-vida de menos de um dia, com exceção de 87 Y, que tem meia-vida de 79,8 horas, e 90 Y, que é 64 horas. Os isótopos de ítrio estão entre os produtos mais comuns da fissão do urânio em reatores nucleares e em explosões nucleares.

→ Lista de isótopos de ítrio

usar

O ítrio metálico é usado na tecnologia de reatores para tubos. A liga com cobalto YCo 5 pode ser usada como um ímã de terras raras . O ítrio é usado como material para aquecer fios em fontes de íons em espectrômetros de massa . Na metalurgia , pequenas quantidades de ítrio são adicionadas para refinar o grão , por exemplo em ligas de condutor de aquecimento de ferro-cromo-alumínio , cromo, molibdênio, titânio e ligas de zircônio. Aumenta a resistência em ligas de alumínio e magnésio. Baterias de dopagem de fosfato de ferro-lítio com ítrio aumentam seu desempenho e durabilidade.

Os compostos óxidos de ítrio são tecnicamente mais importantes:

O uso mais importante de óxidos de ítrio e sulfetos de óxido de ítrio, entretanto, é a ampla gama de usos possíveis em luminóforos dopados com európio trivalente (vermelho) e túlio (azul ) em tubos de imagem de televisão e lâmpadas fluorescentes .

Além disso, cerâmicas e ligas de ítrio são usadas em:

Como um emissor beta puro , o 90 Y é usado em medicina nuclear para terapia, por exemplo, para radiossinoviortese , terapia com radionuclídeos para metástases ósseas , radioimunoterapia e para carcinoma colorretal .

Biologia e toxicidade

O ítrio não é considerado um oligoelemento essencial. As propriedades tóxicas do ítrio metálico não levam a uma classificação como substância perigosa. Não foi especificado um limite de exposição ocupacional para ítrio. A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional (OSHA) recomenda um valor MAK de 1 mg / m 3 por um período de exposição de 8 horas.

links

Links da web

Commons : Ítrio  - álbum com fotos, vídeos e arquivos de áudio
Wikcionário: ítrio  - explicações de significados, origens das palavras, sinônimos, traduções

Evidência individual

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