Elementul chimic itriu este clasificat ca metal de tranziție și metal de pământuri rare. A fost descoperit în 1794 de Johan Gadolin.
Zona de date
| Clasificare: | Yttrium este un metal de tranziție & pământ rar |
| Culoare: | alb-argintiu |
| Greutate atomică: | 88.9059 |
| Stat: | solid |
| Punct de topire: | 1525 oC, 1798 K |
| Punct de fierbere: | 3340 oC, 3613 K |
| Electroni: | 39 |
| Protoni: | 39 |
| Neutronii din izotopul cel mai abundent: | 50 |
| Cochilii de electroni: | 2,8,18,9,2 |
| Configurare electronică: | 4d1 5s2 |
| Densitate @ 20oC: | 4,47 g / cm3 |
Afișează mai multe: încălziri, energii, oxidare,
Reactio ns, compuși, raze, conductivități
| Volumul atomic: | 19,8 cm3 / mol |
| Structură: | hcp: hexagonal închis |
| Capacitate termică specifică | 0,30 J g-1 K -1 |
| Căldură de fuziune | 11.40 kJ mol-1 |
| Căldură de atomizare | 423 kJ mol-1 |
| Căldură de vaporizare | 363,0 kJ mol-1 |
| Prima energie de ionizare | 615,6 kJ mol-1 |
| A doua energie de ionizare | 1181 kJ mol-1 |
| A treia energie de ionizare | 1979,9 kJ mol-1 |
| Afinitate electronică | 29,6 kJ mol-1 |
| Număr minim de oxidare | 0 |
| Min. nr. obișnuit de oxidare. | 0 |
| Numărul maxim de oxidare | 3 |
| Max. oxidare comună nr. | 3 |
| Electronegativitate (Pauling Scale) | 1.22 |
| Polarizabilitate volum | 22,7 Å3 |
| Reacție cu aer | viguros, ⇒ Y2O3 |
| Reacție cu 15 M HNO3 | viguroasă, ⇒ Y (NO3) 3 |
| Reacție cu 6 M HCl | ușoară, ⇒ H2, YCl3 |
| Reacție cu NaOH 6 M | niciunul |
| Oxid (i) | Y2O3 |
| Hidrură (e) | YH2, YH3 |
| Clorură (s) | YCl3 |
| Raza atomică | 180 pm |
| Raza ionică (1+ ion) | – |
| Raza ionică (2+ ion) | – |
| Raza ionică (3+ ion) | 104 pm |
| Raza ionică (1- ion) | – |
| Raza ionică (2- ion) | – |
| Raza ionică (3 – ion) | – |
| Therma l conductivitate | 17,2 W m-1 K-1 |
| Conductivitate electrică | 1,8 x 106 S m-1 |
| Punct de îngheț / topire: | 1525 oC, 1798 K |
Cameră de ardere a rachetelor. Căptușeala de culoare argintie este un aliaj de nichel, crom, aluminiu și itriu. Foto: NASA.
Itriul este utilizat în multe aplicații, cum ar fi zirconia cubică pietre prețioase, monitoare pentru computer, lentile de cameră și iluminat eficient din punct de vedere energetic.
Descoperirea Yttrium
Povestea descoperirii yttriului începe în 1787, când Carl Arrhenius a găsit un mineral asemănător cărbunelui într-o mină de feldspat / cuarț lângă Ytterby, Suedia. Mina fusese dezvoltată la începutul secolului al XVIII-lea ca urmare a cerințelor minerale din industria ceramicii locale.
Arrhenius a numit yterterul mineral negru după Ytterby. Bengt Geijer, inspectorul minelor din Stockholm, a efectuat o analiză dură a yterbitei. El a raportat că mineralul conține fier și a speculat că ar putea conține și tungsten. (1), (2)
Johan Gadolin a primit o probă de yterbite de la Arrhenius și a efectuat o analiză detaliată a acestuia în 1794, în Finlanda. El a descoperit că conține 31% silice, 19% alumină, 12% oxid de fier și 38% dintr-un pământ necunoscut. (3)
Rezultatele lui Gadolin au fost confirmate în 1797 de chimistul suedez Anders Ekeberg. Ekeberg a sugerat denumirea de yttria pentru oxidul noului metal de pământ și, prin urmare, noul metal a fost numit itriu. (2)
Din păcate, Gadolin și Ekeberg nu și-au dat seama că analizele lor de alumină erau incorecte.Substanța pe care au identificat-o ca alumină a fost de fapt oxidul unui alt element nou, beriliu.
Beriliu a fost descoperit un an mai târziu, în 1798, de către chimistul francez Nicolas Louis Vauquelin. Apoi, Ekeberg a confirmat că oxidul de beriliu era prezent în iterbit și alumina era absentă. (2)
Ytterbitul a fost redenumit gadolinit (un mineral de itriu-fier-beriliu-silicat) în 1800 de către Martin Klaproth în onoarea lui John Gadolin.
Gadolin a testat în detaliu proprietățile yttriei (oxid de itriu) și a constatat că nu s-a topit nici la cele mai înalte temperaturi ale suflantei; a format și o sticlă incoloră limpede cu borax. (3) (Acestea trebuiau să fie proprietăți tipice ale tuturor oxizilor metalici de pământuri rare.)
Itriul a fost primul element de pământ rar descoperit. Știm acum că yttria lui Gadolin a fost impură; pe lângă oxidul de ytriu, acesta conținea alți opt oxizi de pământuri rare. Acestea au fost descoperite separat în anii următori; aceste metale au fost: erbiu, terbiu, itterbiu, scandiu, tuliu, disproziu de holmiu și luteziu.
Itriul metalic a fost obținut pentru prima dată în 1828, la Berlin, de Friedrich Wöhler sub formă de pulbere gri prin încălzirea clorurii de itriu anhidru (III) cu potasiu. (4)
Metalul a fost produs cu o puritate ridicată în 1953 de Frank Spedding la Ames Laboratory, în Iowa, folosind tehnici de schimb ionic. (5)
Itriul ultra-pur este utilizat pentru terapia cancerului. Itriul-90 este produs prin separarea de înaltă puritate de stronțiul-90, un produs de fisiune al uraniului din reactoarele nucleare. Foto: PNNL
Nanotuburile de carbon sunt produse din vapori de carbon conținând o cantitate mică de catalizatori de nichel și itriu. Un arc electric vaporizează un anod care conține catalizatorii. Foto: NASA.
Aspect și caracteristici
Efecte nocive:
Compuși solubili în apă de itriu sunt considerate a fi ușor toxice, în timp ce compușii săi insolubili sunt considerați a fi netoxici.
Caracteristici:
Itriul este un metal moale, argintiu. Itriul există de obicei ca ion trivalent, Y3 +, în compușii săi. Majoritatea compușilor săi sunt incolori.
Proprietățile yttriului sunt foarte asemănătoare cu cele ale elementelor de pământ rar din seria lantanidelor. În consecință, itriul este clasificat ca unul dintre elementele pământului rar.
Este relativ stabil în aer ca urmare a unei pelicule de oxid care se formează pe suprafața sa.
Metalul fin divizat se aprinde în aer când este încălzit.
Itriul reacționează cu apa pentru a forma hidroxid de itriu plus hidrogen gazos.
Interesant este că eșantioanele de rocă și praf aduse înapoi de la aterizările lunare ale Apollo arată un itriu mare conţinut. Conținutul de ytriu din probele de sol lunar a variat între 54 și 213 părți pe milion. Aceasta se compară cu o abundență medie de 33 de părți pe milion în scoarța terestră. (6)
Itriul are o afinitate excepțional de mare pentru oxigen, cu o energie liberă de formare pentru oxidul de 1817 kJ mol-1, probabil cel mai mare dintre orice element. De asemenea, itriul dizolvă oxigenul gazos în concentrații relativ ridicate. (7), (8)
Utilizările de itriu
Itriul este adesea utilizat în aliaje, crescând rezistența aliajelor de aluminiu și magneziu.
De asemenea, este utilizat ca deoxidant pentru metale neferoase precum vanadiu.
Itriul este utilizat ca catalizator în polimerizarea etilenei.
Itriul-90, un izotop radioactiv, este utilizat în tratamente pentru diferite tipuri de cancer și este utilizat în ace medicale de precizie pentru a tăia nervii care transmit durerea în măduva spinării.
Oxidul de itriu este cel mai important compus al itriului. Se folosește la fabricarea supraconductorului la temperatură înaltă YBCO (oxid de cupru de bariu de itriu). Această substanță devine supraconductoare la -178 oC (ceea ce înseamnă că poate fi păstrată într-o stare supraconductivă folosind azot lichid, mai degrabă decât mai scumpă și mai dificil de manevrat heliu lichid). granate de fier de itriu (Y3 Fe5O12), care sunt filtre de microunde foarte eficiente, blocând unele frecvențe de microunde, permițând în același timp altor persoane să treacă prin dispozitive de comunicații, cum ar fi sateliții.
culoare roșie în tuburile de televiziune color.
Abundență și izotopi
Abundența scoarței terestre: 33 părți la milion în greutate, 7,6 părți la milion de moli
Abundență solară sistem: 10 părți pe miliard în greutate, 0,1 părți pe miliard în moli
Cost, pur: 430 $ pe 100g
Cost, în vrac: $ pe 100g
Sursă: Itriul apare în minereuri de uraniu și este prezent în aproape toate mineralele „pământului rar”. Este recuperat comercial prin procese de extracție contracurent lichid-lichid din nisip monazit și bastnaesit.Metalul poate fi izolat prin reducerea fluorului cu metalul calciu.
Izotopi: itriul are 25 de izotopi ale căror perioade de înjumătățire sunt cunoscute, cu un număr de masă de la 79 la 103. Itriul natural constă din izotopul său stabil , 89Y.
Citați această pagină
Pentru conectarea online, copiați și inserați unul dintre următoarele:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/yttrium.html">Yttrium</a>
sau
<a href="https://www.chemicool.com/elements/yttrium.html">Yttrium Element Facts</a>
Pentru a cita această pagină într-un document academic, vă rugăm să utilizați următoarea citare conformă MLA:
"Yttrium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/yttrium.html>.
