Ítrio
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Aparência | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
branco prateado Ítrio dendrítico sublimado de alta pureza (99,99%), um arco refundido e um cubo de ítrio de 1 cm3, de pureza 99,9%, para comparação. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Informações gerais | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nome, símbolo, número | Ítrio, Y, 39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Série química | Metal de transição | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupo, período, bloco | 3 (3B), 5, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densidade, dureza | 4472 kg/m3, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propriedade atómicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massa atómica | 88,90584(2) u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio atómico (calculado) | 180 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio covalente | 190±7 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuração electrónica | [Kr] 4d1 5s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elétrons (por nível de energia) | 2, 8, 18, 9, 2 (ver imagem) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado(s) de oxidação | 3, 2, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estrutura cristalina | hexagonal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propriedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado da matéria | sólido | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ponto de fusão | 1799 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ponto de ebulição | 3609 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpia de fusão | 11,42 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpia de vaporização | 365 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume molar | 19,88×10−6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pressão de vapor | 1 Pa a 1883 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Velocidade do som | 3300 m/s a 20 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diversos | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Eletronegatividade (Pauling) | 1,22 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Calor específico | 300 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Condutividade térmica | 17,2 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.º Potencial de ionização | 600 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.º Potencial de ionização | 1180 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.º Potencial de ionização | 1980 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.º Potencial de ionização | 5847 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.º Potencial de ionização | 7430 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.º Potencial de ionização | 8970 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.º Potencial de ionização | 11190 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.º Potencial de ionização | 12450 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9.º Potencial de ionização | 14110 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10.º Potencial de ionização | 18400 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isótopos mais estáveis | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O Ítrio é um elemento químico de símbolo Y, número atômico 39 (39 prótons e 39 elétrons), com massa atómica 88,90584(2) u.[1] Na temperatura ambiente o ítrio encontra-se no estado sólido.[1] É um metal da série metal de transição pertencente ao grupo 3 (anteriormente denominado 3B) da Classificação Periódica dos Elementos.[1] É comum em minérios lantanídeo, e dois de seus componentes são usados para a obtenção da imagem vermelha em televisão a cores. Foi descoberto por Johan Gadolin em 1794 e isolado por Friedrich Wöhler em 1828.
Características Principais
editarO ítrio é um metal pertencente ao conjunto de elementos denominados terras raras, aspecto prateado metálico com brilho, relativamente estável no ar, e quimicamente semelhante aos lantanídios. Lascas ou fragmentos do metal podem inflamar-se quando a temperatura é superior a 400 °C. Finamente dividido é muito instável em presença do ar. O metal tem uma seção transversal baixa para a captação nuclear. Seu estado de oxidação mais comum é +3.
O ítrio está sendo estudado como uso para a produção de ferro fundido nodular, Potencialmente o ítrio pode ser usado na composição de cerâmicas e vidros, devido ao fato de seu óxido apresentar elevado ponto de fusão, alta resistência mecânica e baixas características de expansão.
Aplicações
editarO óxido de ítrio é o composto mais importante de ítrio e é extensivamente usado para a produção de YVO4 e Y2O3 utilizados em fósforos de európio para dar a coloração vermelha em cinescópios de televisão Outros usos:
- O óxido de ítrio também é usado para a produção de granadas de ítrio e ferro muito eficazes como filtros de micro-ondas..
- Granadas de ítrio e alumínio, de ítrio e ferro, e de ítrio e gadolínio ( exemplos: Y3Fe5O12 e Y3Al5O12) apresentam interessantes propriedades magnéticas. A granada de ítrio e ferro é muito eficiente como transmissor e transdutor da energia sonora. A granada de ítrio e alumínio apresenta dureza 8,5 sendo usada para lapidação ou como gema ( substituto do diamante )
- Quantidades pequenas deste elemento ( 0,1 a 0,2% ) tem sido utilizados para reduzir o tamanho de grãos de crômio, molibdênio, titânio e zircônio. É usado também para aumentar a resistência das ligas de alumínio e magnésio.
- Usado como catalisador para a polimerização do etileno
- Granada de alumínio e ítrio, fluoreto de lítio e ítrio e o vanadato de ítrio são usados em combinação com dopantes tais como neodímio ou érbio em lasers infravermelhos
- O ítrio pode ser usado para desoxidar vanádio e outros metais não ferrosos.
- O ítrio também é importante na elaboração de cerâmicas supercondutoras de elevada temperatura crítica.
História
editarO ítrio (nome derivado de Ytterby, vila sueca perto de Vaxholm) foi descoberto por Johan Gadolin em 1794 e isolado por Friedrich Wohler em 1828 como um extrato impuro de ítria com a redução do cloreto de ítrio anidro ( YCl3 ) com potássio. A ítria (Y2O3) é um óxido de ítrio que foi descoberto por Johan Gadolin em 1794 no mineral gadolinita proveniente de Ytterby.
Em 1843 Carl Mosander demonstrou que a "ítria" era constituída, na realidade, por óxidos formados por três elementos diferentes: ítrio, érbio e térbio
A mina situada perto da vila de Ytterby proporcionou a extração de diversos minerais que continham terras raras e outros elementos, alguns ainda desconhecidos. Os elementos térbio, érbio, itérbio e ítrio foram nomeados em homenagem a esta cidade.
Ocorrência
editarEste elemento não é encontrado livre na natureza. É encontrado em quase todos os minerais de terras raras e minerais de urânio. O ítrio é recuperado comercialmente de areias monazíticas, ( com 3%, além de [(Ce, La, etc.)PO4)], e da bastnasita ( com 0,2%, além de [(Ce, La, etc.)(CO3)F]). pode ser produzido a partir da redução do fluoreto de ítrio com cálcio. Este metal também pode ser obtido utilizando outras técnicas. É difícil separá-lo de outras terras raras, e quando extraído, apresenta-se como um pó cinza escuro.
As amostras das rochas lunares coletadas durante o programa Apollo continham um índice elevado de ítrio.[1]
Isótopo
editarO ítrio apresenta um único isótopo natural: Y-89. Os radioisótopos mais estáveis são o Y-88 com uma meia-vida de 106,65 dias e o Y-91 com uma meia-vida de 58,51 dias. Os demais isótopos radioactivos apresentam períodos de semi-desintegração inferiores a um dia, exceto o Y-87 cuja meia-vida é de 79,8 horas. O principal modo de decaimento dos isótopos com massas abaixo do Y-89 estável é a captura eletrônica, e acima é a emissão beta. Vinte e seis isótopos instáveis foram caracterizados.
O Y-90 existe em equilíbrio com o seu isótopo paterno estrôncio-90, que é um produto resultante de explosões nucleares.
Precauções
editarOs compostos que contêm este elemento raramente são encontrados pelas pessoas, entretanto deve-se considerá-los altamente tóxicos, mesmo que muitos compostos de ítrio apresentam poucos riscos aos humanos. Os sais de ítrio podem ser carcinógenos. Este elemento não é encontrado normalmente nos tecidos humanos, e não desempenham nenhum papel biológico conhecido.
Referências
- ↑ a b c d Emsley 2003, p. 498
Bibliografia
editar- Emsley, John (2003). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780198503408
Ligações externas
editar- «WebElements.com – Yttrium» (em inglês)
- «EnvironmentalChemistry.com – Yttrium» (em inglês)