Iterbio

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Apariencia
Blanco plateado
Información general
Nombre, símbolo, número	Iterbio, Yb, 70
Serie química	Lantánido
Grupo, período, bloque	n/a, 6, f
Masa atómica	173,04 u
Configuración electrónica	[Xe]4f146s2
Dureza Mohs	sin datos
Electrones por nivel	2, 8, 18, 32, 8, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio	175 pm
Electronegatividad	1,1 (Pauling)
Radio atómico (calc)	222 pm (Radio de Bohr)
Radio iónico	{{{radio_iónico}}}
Radio covalente	pm
Radio de van der Waals	pm
Estado(s) de oxidación	3
Óxido	Básica
1.ª Energía de ionización	603,4 kJ/mol
2.ª Energía de ionización	1174,8 kJ/mol
3.ª Energía de ionización	2417 kJ/mol
4.ª Energía de ionización	4203 kJ/mol
5.ª Energía de ionización	{{{E_ionización5}}} kJ/mol
6.ª Energía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Energía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª Energía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Energía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Energía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Densidad	6.965 kg/m3
Punto de fusión	1097 K
Punto de ebullición	1467 K
Punto de inflamabilidad	{{{P_inflamabilidad}}} K
Entalpía de vaporización	128,9 kJ/mol
Entalpía de fusión	7,66 kJ/mol
Presión de vapor
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volumen molar	24,84·10-6 m3/mol
Varios
Estructura cristalina	Cúbica centrada en las caras
N° CAS	7440-64-4
N° EINECS	231-173-2
Calor específico	150 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica	3,51·106 S/m
Conductividad térmica	34,9 W/(K·m)
Velocidad del sonido	1590 m/s a 293.15 K (20 °C)
Isótopos más estables
iso AN Periodo MD Ed PD MeV 166Yb Sintético 56,7 h ε 0,304 166Tm 168Yb 0,13% Estable con 98 neutrones 169Yb Sintético 32,026 d ε 0,909 169Tm 170Yb 3,04% Estable con 100 neutrones 171Yb 14,28% Estable con 101 neutrones 172Yb 21,83% Estable con 102 neutrones 173Yb 16,13% Estable con 103 neutrones 174Yb 31,83% Estable con 104 neutrones 175Yb Sintético 4,185 d β- 0,470 175Lu 176Yb 12,76% Estable con 106 neutrones 177Yb Sintético 1,911 h β- 1,399 177Lu
Nota: unidades según el SI y en CNPT, salvo indicación contraria.

El iterbio es un elemento químico de la tabla periódica que tiene el símbolo Yb y el número atómico 70. El iterbio es un elemento metálico plateado blando, una tierra rara de la serie de los lantánidos que se halla en la gadolinita, la monazita y el xenotimo. El iterbio se asocia a veces con el itrio u otros elementos relacionados y se usa en algunos aceros. El iterbio natural es una mezcla de siete isótopos estables.

Características principales

Iterbio metálico.

El iterbio es un elemento blando, maleable y bastante dúctil que exhibe un lustre plateado brillante. Es una tierra rara, fácilmente atacable y disoluble con ácidos minerales, reacciona lentamente con el agua, y se oxida al aire.

El iterbio tiene tres alótropos, llamados alpha, beta y gamma, con puntos de transformación a -13°C y 795 °C. La forma beta se da a temperatura ambiente y presenta una estructura cristalina centrada en las caras, mientras que la forma gamma, que se da a alta temperatura, tiene una estructura cristalina centrada en el cuerpo.

Normalmente, la forma beta tiene una conductividad eléctrica similar a la de los metales, pero se comporta como un semiconductor a presiones cercanas a las 16.000 atmósferas. Su resistencia eléctrica se multiplica por diez a unas 39.000 atmósferas, pero a 40.000 atmósferas cae bruscamente a cerca del 10% de su resistividad a temperatura ambiente.

Aplicaciones

Un isótopo del iterbio se ha usado como fuente de radiación alternativa para una máquina de rayos X portátil cuando no se disponía de electricidad. Su metal también puede usarse para mejorar el refinamiento del grano, la resistencia y otras propiedades mecánicas del acero inoxidable. Algunas aleaciones de iterbio se usan en odontología. Hay pocos usos más de este elemento.

Historia

El iterbio (de Ytterby, una ciudad de Suecia) fue descubierto por el químico suizo Jean Charles Galissard de Marignac en 1878. Marignac encontró un nuevo componente en la tierra entonces llamada erbia, y lo llamó iterbia (por Ytterby, la ciudad sueca en la que encontró dicho componente). Él sospechaba que la iterbia era un compuesto de un nuevo elemento que bautizó iterbio (que era de hecho la primera tierra rara en ser descubierta).

En 1907, el químico francés Georges Urbain separó la iterbia de Marignac en dos componentes, neoiterbia y lutecia. La neoiterbia era el elemento que pasaría más tarde a llamarse iterbio, y la lutecia pasaría a ser el elemento lutecio. Independientemente, Carl Auer von Welsbach aisló estos elementos de la iterbia más o menos al mismo tiempo, pero los bautizó aldebaranio y casiopeo.

Las propiedades químicas y físicas del iterbio no pudieron ser determinadas hasta 1953, cuando se pudo producir por primera vez iterbio casi puro.

Abundancia y obtención

El iterbio se encuentra con otras tierras raras en varios minerales raros. Se obtiene comercialmente con mayor frecuencia a partir de la arena monazita (~0,03% de iterbio). También se encuentran en la euxenita y el xenotimo. Normalmente es difícil separar el iterbio de otras tierras raras, pero las técnicas de intercambio de iones y extracción de solventes desarrolladas a finales del siglo XX han simplificado esta separación. Los compuestos de iterbio son raros.

Isótopos

El iterbio aparece en la naturaleza compuesto de 7 isótopos estables: ¹⁶⁸Yb, ¹⁷⁰Yb, ¹⁷¹Yb, ¹⁷²Yb, ¹⁷³Yb, ¹⁷⁴Yb y ¹⁷⁶Yb, siendo el ¹⁷⁴Yb el más abundante (31,83% de abundancia). Se han caracterizado 27 radioisótopos, siendo los más estables el ¹⁶⁹Yb con un periodo de semidesintegración de 32,026 días, el ¹⁷⁵Yb con uno de 4,185 días, y el ¹⁶⁶Yb con uno de 56,7 horas. El resto de los isótopos radiactivos tienen periodos de semidesintegración inferiores a las 2 horas, y la mayoría de estos la tienen menor de 20 minutos. El iterbio tiene también 12 isómeros nucleares, siendo el más estable el ^169mYb (t_½ 46 segundos).

La masa atómica de los isótopos del iterbio oscilan entre 147,9674 u (¹⁴⁸Yb) y 180,9562 u (¹⁸¹Yb). El principal modo de desintegración de los isótopos anteriores al isótopo estable más abundante, el ¹⁷⁴Yb, es la captura electrónica, y el principal modo de los isótopos posteriores es la emisión beta. Los productos de desintegración primarios anteriores al ¹⁷⁴Yb son isótopos del elemento 69 (tulio) y los productos de desintegración primarios posteriores son isótopos del elemento 71 (lutecio).

Precauciones

Aunque el iterbio es bastante estable, debe de todas formas almacenarse en contenedores cerrados para protegerlo del aire y la humedad. Todos los compuestos del iterbio deben ser tratados como altamente tóxicos, aunque estudios preliminares parecen indicar que el peligro es limitado. Se sabe sin embargo que los compuestos de iterbio causan irritación y sensación de quemadura (pudiendo dejar, incluso, cicatrices) en ojos y piel, y pueden ser teratogénicos. El polvo de iterbio metálico supone un riesgo de incendio y explosión.

Véase también

• Compuestos de iterbio.
• Erbio
• Terbio
• Itrio

Referencias

• 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

Enlaces externos

• WebElements.com - Ytterbium.
• EnvironmentalChemistry.com - Ytterbium.