Lántanidos

Las tierras raras, que se encuentran en estado crítico en el planeta Tierra

1. E laborado por María Torres Lantánidos “Tierras raras” Tierras Raras

2. CONCEPTO No son realmente “tierras”, sino un grupo muy variado de elementos químicos los cuales no son muy escasos en la Tierra pero están en estado crítico. El nombre de tierras es heredado, porque en la historia de la química, a los óxidos se les llamaba tierras y a este grupo de elementos se les quedó pegado el nombrecito. Así que vamos a hablar un poco de estos “elementos escasos” y qué papel juegan en nuestra vida cotidiana y por qué se han convertido en minerales críticos.

3. CARÁCTERISTICAS Se ubican en el periodo 6 de la tabla periódica. Abarcan 15 elementos, del 57 al 71. Comparten la estructura del Lantano, a la cual se agrega un nivel energético f, que es menos reactivo químicamente. Se les llamó tierras raras porque en estado natural siempre están combinados formando óxidos. Algunos son relativamente abundantes. Aunque tienen valencias variables, la mayoría tiene valencia +3. Conforme aumenta su número atómico, disminuye su radio. Todos tienen aspecto metálico brillante.

4. 17 ELEMENTOS QUÍMICOS Escandio Itrio Lantano Cerio Praseodimio Neodimio Prometio Samario Europio Gadolinio Terbio Disprosio Holmio Erbio Tulio Iterbio Lutecio Grupo de Lantánidos

5. Escandio 3+ Sc Es un metal blando, muy ligero, resistente al ataque del ácido nítrico y fluorhídrico, cuyo color plateado deslustra expuesto al aire adoptando un color ligeramente rosado, sus sales son incoloras. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 21 Serie química: Metales de transición Presión de vapor: 22,1 Pa a 1812 K

6. Itrio 3+ Y es un metal plateado, brillante, ligero, dúctil y maleable. Químicamente se asemeja a los lantánidos. El polvo del metal y sus virutas pueden encenderse a temperatura ambiente. Punto de ebullición: 3609 K. Serie química: Metales de transición Número atómico: 39 Presión de vapor: 5,31 Pa a 1799

7. Lantano 3+ La Elemento químico metálico poco frecuente, de color plomizo, fácilmente combustible, que descompone el agua a la temperatura ordinaria y se emplea en procesos magnéticos. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 57 Serie química: Lantánido Presión de vapor: 1,33 × 10-7 Pa a 1193 K

8. Cerio 3+ Ce Presenta una coloración blanca-plateada brillante. Es un metal abundante en el planeta, existiendo en la corteza terrestre en proporciones similares al cobre. Es un elemento sumamente inflamable. Suele encontrarse en la naturaleza junto a otros minerales, principalmente, en bastnasita y monacita. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 58 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 3426 °C

9. Praseodimio 3+ 4+ Pr Raramente se encuentra en la naturaleza, ya que se da en cantidades muy pequeñas. El praseodimio se encuentra normalmente en solo dos tipos diferentes de minerales. El uso del praseodimio sigue creciendo, debido al hecho de que es apropiado para producir catalizadores y para pulir cristal. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 59 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 3127°C

10. Neodimio 3+ Nd Posee un brillo metálico-plateado y brillante. Oscurece rápidamente al contacto con el aire formando un óxido. Pertenece a la familia de los elementos de transición interna y contiene en su forma estable 60 electrones y su isótopo más conocido es Nd-142. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 60 Serie química: Lantánidos Presión de vapor: 6,03·10-3 Pa a 2890 K

11. Prometio 3+ Pm Se produce a partir de los subproductos de la fisión del uranio y el bombardeo de neodimio-146 con neutrones. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 61 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 3000° C.

12. Samario 3+ S m Es un elemento relativamente abundante en la corteza terrestre, siendo más abundante que el estaño. Comúnmente se encuentra formando parte de minerales como la gadolinita , la cerita, la samarskita , entre otros. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 62 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 2076 K (1803 °C)

13. Europio 2+ 3+ Eu Es un metal blando, muy ligero, resistente al ataque del ácido nítrico y fluorhídrico, cuyo color plateado deslustra expuesto al aire adoptando un color ligeramente rosado, sus sales son incoloras. Estado de oxidación: +2 Número atómico: 63 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 1439 °C

14. Gadolinio 3+ Gd Tiene la mayor habilidad para capturar neutrones térmicos de todos los elementos conocidos y puede ser usado como barra de control para reactores nucleares. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 64 Serie química: Lantánidos Presión de vapor: 24400 Pa at 1585 K

15. Terbio 3+ Tb Es de color café y se obtiene cuando sus sales se calientan en aire. Todas sus sales son trivalentes y de color blanco; cuando se disuelven, dan soluciones incoloras. Los óxidos mayores se descomponen lentamente cuando son tratados con ácido diluido para dar iones trivalentes en solución. Estado de oxidación: +4 Número atómico: 65 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 3503 K (3230 °C)

16. Disprosio 3+ Dy Presenta brillo metálico plateado y es relativamente estable en aire a temperatura ambiente, pero se disuelve fácilmente en ácidos minerales, sean concentrados o diluidos, con emisión de hidrógeno, esto es, oxidándose. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 66 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 2840 K (2567 °C)

17. Holmio 3+ Ho Presenta un característico color plata brillante. Es un metal bastante suave y considerablemente maleable. Es estable en aire seco y a temperatura ambiente, aunque pierde estabilidad con facilidad al hacer contacto con la humedad y temperaturas muy elevadas. Se debe tener precaución cuando se usa este elemento. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 67 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 2873 K (2600 °C)

18. Erbio 3+ Er Es un metal blando, muy ligero, resistente al ataque del ácido nítrico y fluorhídrico, cuyo color plateado deslustra expuesto al aire adoptando un color ligeramente rosado, sus sales son incoloras. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 68 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 3136 K (2863 °C)

19. Tulio 3+ Tm Es un elemento, la menos abundante de las tierras raras y su metal es fácil de trabajar, tiene un lustre gris plateado y puede cortarse con un cuchillo. También tiene cierta resistencia a la corrosión en aire seco y buena ductilidad. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 69 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 2220 K (1947 °C)

20. Iterbio 2+ 3+ Yb 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. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 70 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 1467 K (1194 °C)

21. Lutecio 3+ Lu Este metal se emplea como catalizador en el craqueo del petróleo en las refinerías, y en diversos procesos químicos, como alquilación, hidrogenación y polimerización. También se están investigando radioisótopos de lutecio para ser aplicados en medicina nuclear en tratamientos terapéuticos. Estado de oxidación: +3 Número atómico: 7 1 Serie química: Lantánidos Punto de ebullición: 3675 K (3402 °C)