Itérbio
Keywords: Itérbio, 1878, 1907, 1937, 1953, Abundância natural, Alotropia, Atmosfera, Aço (metal), Aço inoxidável
O iterbio ( em homenagem a cidade de Ytterby ) é um elemento químico da tabela periódica que apresenta símbolo Yb e número atômico 70 ( 70 prótons e 70 elétrons ) com massa atómica 173 u.
O itérbio é um elemento metálico prateado e macio. É uma terra rara da série dos lantanídios que é encontrado nos minerais gadolinita , monazita e xenotime. O itérbio se associa as vezes com o ítrio e outros elementos relacionados, e é usado em alguns aços. O itérbio natural é uma mistura de 7 isótopos estáveis. A temperatura ambiente encontra-se no estado sólido.
Foi descoberto em 1878 por Jean Charles Galissard de Marignac.
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| Geral | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Nome, símbolo, número | Itérbio, Yb, 70 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Classe , série química | Metal , transição interna ( lantanídio ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo , período , bloco | _ , 6 , f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidade, dureza | 6570 kg/m3, sem dados | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cor e aparência | Branco prateado 125px | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades atômicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Massa atómica | 173,04 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio médio† | 175 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio atómico calculado | 222 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio covalente | Sem dados | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio de van der Waals | Sem dados | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuração electrónica | [Xe]4f146s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado de oxidação (óxido) | 3 (básica) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estrutura cristalina | Cúbica centrada nas faces | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado da matéria | Sólido | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de fusão | 1097 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de ebulição | 1467 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de vaporização | 128,9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de fusão | 7,66 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pressão de vapor | Sem dados | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocidade do som | 1590 m/s a 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Informações diversas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Eletronegatividade | 1,1 (Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 150 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade elétrica | 3,51 x 106 m-1·Ω-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade térmica | 34,9 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1° Potencial de ionização | 603,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2° potencial de ionização | 1174,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3° potencial de ionização | 2417 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4° potencial de ionização | 4203 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos mais estáveis | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Unidades SI e condições CNPT, exceto onde indicado o contrário | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conteúdo |
Características principais
O itérbio é um elemento macio, maleável e bastante dúctil que exibe um brilho prateado . É uma terra rara, facilmente atacável e solúvel por ácidos minerais. Reage lentamente com a água, e se oxida no ar.
O itérbio apresenta 3 alótropos, chamados alfa, beta e gama, com pontos de transformação a -13ºC e 795ºC. A forma beta ocorre na temperatura ambiente e apresenta uma estrutura cristalina centrada nas faces, por outro lado, a forma gama ocorre em temperaturas elevadas e apresenta uma estrutura cristalina centrada no corpo.
Normalmente, a forma beta tem uma condutividade elétrica similar a dos metais, porém se comporta como um semicondutor a pressões próximas de 16.000 atmosferas. Sua resistência elétrica se multiplica por dez a 39.000 atmosferas, porém a 40.000 atmosferas cai bruscamente próximo a 10% da sua resistividade a temperatura ambiente.
Aplicações
Um isótopo do itérbio se tem usado como fonte de radiação alternativa para uma máquina de raios-X portátil quando a eletricidade não estava disponível. Seu metal pode ser usado para melhorar o refinamento dos grânulos, a resistência e outras propriedades mecânicas do aço inoxidável. Algumas ligas metálicas de itérbio são usados em odontologia. Existem poucas aplicações para este elemento.
História
O itérbio ( de Ytterby, uma cidade da Suécia ) foi descoberto pelo químico suíço Jean Charles Galissard de Marignac em 1878. Marignac encontrou um novo componente numa terra então denominada érbia, e o chamou de “iterbia” ( por ter sido o componente encontrado na cidade de Ytterby ). Ele desconfiava que a itérbia era um composto de um novo elemento que batizou de itérbio que foi , de fato , a primeira terra rara descoberta.
Em 1907, o químico francês Georges Urbain separou a iterbia de Marignac em dois componentes, “neoitérbia” e “lutécia”. A neoiterbia era o elemento que passaria mais tarde a chamar-se itérbio, e a lutécia passaria a ser o elemento lutécio. Independientemente, Auer von Welsbach isolou estes elementos da itérbia mais ou menos na mesma época, porém os batizou “aldebaranio” e “casiopeo”.
Em 1937 , Klemm e Bonner , isolararam o itérbio pela redução do seu tricloreto com potássio.
As propriedades químicas e físicas do itérbio não puderam ser determinadas até 1953, quando se produziu o metal praticamente puro.
Abundância e obtenção
O itérbio é encontrado com outras terras raras em vários minerais raros. Se obtem comercialmente com maior freqüência a partir da areia monazítica ( ~0,03% de itérbio ). Também é encontrado na euxenita e no xenotime. Normalmente é difícil separar o itérbio de outras terras raras, porém as técnicas de troca iônica e extração por solventes desenvolvidos nos finais do século XX tem simplificado esta separação. Os compostos de itérbio são raros.
Isótopos
O itérbio aparece na natureza composto de 7 isótopos estáveis: Yb-168, Yb-170, Yb-171, Yb-172, Yb-173, Yb-174, e Yb-176, sendo o Yb-174 o mais abundante ( 31,8% de abundância natural ). Se tem caracterizado 22 radioisótopos, sendo os mais estáveis o Yb-169 com uma meia-vida de 32,026 dias, o Yb-175 com uma meia-vida de 4,185 dias, e o Yb-166 com uma meia-vida de 56,7 horas. O resto dos isótopos radioativos tem meias vidas inferiores a 2 horas, e a maioria destes com menos de 20 minutos. Este elemento tem também 6 [[metaestável|metaestáveis, sendo o mais estável o Yb-169m ( t½ 46 segundos ).
A massa atómica dos isótopos de itérbio variam de 150,955 u ( Yb-151 ) a 179,952 u ( Yb-180 ). O principal modo de decaimento anterior ao isótopo estável mais abundante, Yb-174, é a captura eletrônica, e o principal modo posterior é a emissão beta. Os produtos de decaimento primários anteriores ao Yb-174 são os isótopos do elemento 69 túlio, e os produtos de decaimento primários posteriores são os isótopos do elemento 71 lutécio.
Precauções
Msmo sendo o itérbio bastante estável, deve-se de todas as formas armazena-lo em recipientes lacrados para protege-lo do ar e da umidade. Todos os compostos de itérbio devem ser tratados como altamente táxicos, mesmo que estudos preliminares parecem indicar que o perigo é limitado. Se sabe que os compostos de itérbio causam irritação a pele e olhos. O pó de itérbio metálico podem incendiar-se e explodir.
Referências
- Los Alamos National Laboratory - Ytterbium
- Guide to the Elements - Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1
- It's Elemental - Ytterbium
Links externos
- WebElements.com - Ytterbium
- EnvironmentalChemistry.com - Ytterbium
- Imágenes de alta resolución y detalles sobre el iterbio metálico (en alemán)
categoria:elementos químicos
Categoria:Terras raras