Itérbio

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O itérbio (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.

Existem poucas aplicações para este elemento.

Foi descoberto em 1878 por Jean Charles Galissard de Marignac.

Túlio - Itérbio - Lutécio
Yb No
	Tabela Periódica

Geral

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

Propriedades atômicas

Massa atómica

173,04(3) 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

1092 K (819 °C)

1469 K (1196 °C)

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 · 10⁶ m^-1·Ω^-1

Condutividade térmica

34,9 W/(m·K)

1º Potencial de ionização

603,4 kJ/mol

2º Potencial de ionização

1174,8 kJ/mol

3º Potencial de ionização

2417 kJ/mol

4º Potencial de ionização

4203 kJ/mol

Isótopos mais estáveis

iso.	AN	Meia-vida	MD	ED M eV	PD
¹⁶⁶Yb	Sintético	56,7 horas	ε	0,304	¹⁶⁶Tm
¹⁶⁸Yb	0,13%	¹⁶⁸Yb é Isótopo estável com 98 neutrons
¹⁶⁹Yb	Sintético	32,026 dias	ε	0,909	¹⁶⁹Tm
¹⁷⁰Yb	3,05%	¹⁷⁰Yb é estável com 100 neutrons
¹⁷¹Yb	14,3%	¹⁷¹Yb é estável com 101 neutrons
¹⁷²Yb	21,9%	¹⁷²Yb é estável com 102 neutrons
¹⁷³Yb	16,12%	¹⁷³Yb é estável com 103 neutrons
¹⁷⁴Yb	31,8%	¹⁷⁴Yb é estável com 104 neutrons
¹⁷⁵Yb	Sintético	4,185 dias	β^-	0,470	¹⁷⁵Lu
¹⁷⁶Yb	12,7%	¹⁷⁶Yb é estável com 106 neutrons
¹⁷⁷Yb	Sintético	1,911 horas	β^-	1,399	¹⁷⁷Lu

Unidades SI e CNTP, exceto onde indicado o contrário

[editar] 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 -13 °C e 795 °C. 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 atm. Sua resistência elétrica se multiplica por dez a 39 000 atm, porém a 40 000 atm cai bruscamente próximo a 10% da sua resistividade à temperatura ambiente.

[editar] 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.

[editar] 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. Independentemente, 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.

[editar] 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.

[editar] Isótopos

O itérbio aparece na natureza composto de 7 isótopos estáveis: ¹⁶⁸Yb, ¹⁷⁰Yb, ¹⁷¹Yb, ¹⁷²Yb, ¹⁷³Yb, ¹⁷⁴Yb, e ¹⁷⁶Yb, sendo o ¹⁷⁴Yb 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 ¹⁷⁵Yb com uma meia-vida de 4,185 dias, e o ¹⁶⁶Yb 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 metaestáveis, sendo o mais estável o ^169mYb (t_½ 46 segundos).

A massa atómica dos isótopos de itérbio variam de 150,955 u (¹⁵¹Yb) a 179,952 u (¹⁸⁰Yb). O principal modo de decaimento anterior ao isótopo estável mais abundante, ¹⁷⁴Yb, é a captura eletrônica, e o principal modo posterior é a emissão beta. Os produtos de decaimento primários anteriores ao ¹⁷⁴Yb são os isótopos do elemento 69 túlio, e os produtos de decaimento primários posteriores são os isótopos do elemento 71 lutécio.

[editar] 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 tóxicos, 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.

[editar] 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

Mesmo 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 tóxicos, 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.