Štruktúra Ititrio, vlastnosti, použitie, získanie

On ytria Je to prechodný kov, ktorý patrí do skupiny 3 periodickej tabuľky a ktorej chemický symbol je a. Aj keď to nie je súčasťou série Lantanid, často sa považuje za jeden z prvkov vzácnych zemín, ako sa nachádza v rovnakých mineráloch ako lantanidy, a má tiež podobné chemické vlastnosti.

Ititrium a lantanidy sú prítomné v rovnakých mineráloch, vrátane Bastnäsity a Monacita. Je to relatívne stabilný kov vo vzduchu, kvôli vrstve jeho oxidu, ktorý mu dáva ochranu, ale rýchlo sa oxiduje v horúcom vzduchu.

Kovové a ultrapuro dendritické kryštály. Zdroj: JURII, CC BY 3.0, cez Wikimedia Commons

Formovať zlúčeniny prevažne s oxidačným stavom +3 (a³⁺), napríklad oxid Ititrio a₂Ani₃, a rozpustné alebo nerozpustné zlúčeniny vo vode.

Itrio objavil v roku 1794 Johan Gadolin, fínsky vedec, ktorý analyzoval temný minerál, ktorý dodal sám Carl Arrhenius. Gadolin našiel v mineráli neznámy prvok, jeho zistenia potvrdzujú švédsky chemik Anders Ekeberg, ktorý vymenoval „iria“ oxidu nového kovu, zatiaľ čo kov nazývaný „itrio“.

Samotný, vo svojej kovovej podobe, nemá príliš veľa použití, ale slúži ako prísada pre početné zliatiny. Na druhej strane, jeho oxid má veľa aplikácií z hľadiska materiálov, ako je sklo a keramika, okrem zloženia modrého pigmentu objaveného v modernej dobe.

[TOC]

Štruktúra

Atómy ititrium sú spojené metalickým odkazom a tvoria kompaktnú hexagonálnu štruktúru (HCP). Táto štruktúra zodpovedá jednej z jej dvoch alotropných foriem: fázy a, ktorá je stabilná pri teplote miestnosti. Keď sa však kryštály Ititrium zahrievajú na 1478 ° C, prijímajú kubickú štruktúru nazývanú fázová β β.

Elektronická konfigurácia

Elektronická konfigurácia ititrium

Ititrium predstavuje nasledujúcu elektronickú konfiguráciu:

[KR] 4D¹  5s²

Preto má tri elektróny vo Valencii, s ktorými sa môže zriadiť jeho kovová väzba. Tieto tri elektróny môžete tiež stratiť, aby ste sa transformovali do katiónu a³⁺, ktorý je izolektronický s ušľachtilým kryptonovým plynom.

Vlastnosti ititrium

Irio izolovaný

Fyzický vzhľad

Silid biely tuhý kov, lesklý a vysoko kryštalický toaleta, ktoré je možné dosiahnuť ako tmavo šedý prášok.

Atómové číslo

39

Molárna hmota

89.905 g/mol

Bod topenia

1526 ° C

Bod varu

2930 ° C

Môže vám slúžiť: kremičitan vápenatý: vlastnosti, štruktúra, získanie, používanie

Hustota

4.472 g/cm³

Fúzne teplo

jedenásť.42 kJ/mol

Odparovanie

363 kJ/mol

Molárna kalikára

26.53 J/(mol · k)

Oxidačné stavy

Irito sa môže zúčastňovať na svojich zlúčeninách s ktorýmkoľvek z nasledujúcich oxidačných stavov: 0, +1, +2 a +3, pričom +3 je najbežnejšia, pretože je prvkom skupiny 3.

Elektronegativita

1.22 v Pauling Scale

Ionizačné energie

Po prvé: 600 kJ/mol

Po druhé: 1180 kj/mol

Tretie: 1980 KJ/mol

Magnetický poriadok

Je to paramagnetický kov, stáva sa však supravodičom pri teplote -271,9 ° C a pod tlakom väčším ako 110 kilobares.

Reaktivita a zlúčeniny

Čistý prvok je pomerne stabilný, pretože oxid ititrium a₂Ani₃, Na kovovom povrchu tvorí ochrannú vrstvu. Môže však rýchlo oxidovať vo vzduchu pri teplotách vyšších ako 450 ° C. Ak je rozrušený, stále horí pri nižších teplotách.

Ititrium tvoria anorganické zlúčeniny s oxidačným stavom +3; Napríklad: a₂Ani₃, A (oh)₃, A₂(C₂Ani₄)₃, Ypo₄, Yf₃, atď.

Rýchlo reaguje so silnými kyselinami, s výnimkou kyselín dusičných a fluórhy. Reaguje tiež s halogénmi pri teplotách nad 200 ° C, aby vytvorila haluros.

Na druhej strane pri vysokých teplotách binárne zlúčeniny s fosforom, selénom, uhlíkom, fosforom, kremíkom a sírom. Ititrium môže byť súčasťou organických chemických zlúčenín.

Ititrium ión a³⁺, Je bezfarebný v roztoku, rovnako ako jeho oxid, trichlorid, síran a uhličitan.

Žiadosti

Farebná televízia

Oxid ititrium alebo sulfid ititrium a₂Siež₃, Dopados s europium prvkom sa podieľa na výrobe červenej farby na farebných televízoroch, ktoré používajú katódové trubice.

Granáty

Itrium a železný granát. Zdroj: Krizu v nemeckej Wikipédii, CC BY-SA 3.0, cez Wikimedia Commons

Garnet ittria a hliník (YAG), cerio, sa používa v bielych a bielych LED diódach. Používa sa tiež vzhľadom na svoju tvrdosť ako napodobenina diamantu. Okrem toho sa Yagov laser kvôli svojej energii používa na prepichnutie a rezanie kovov.

Medzitým sa Garnet Irrito a Hierro (YIG) používa ako mikrovlnný filter a pri prenose akustickej energie.

Zliatiny

Ititrium sa používa na zvýšenie odolnosti zliatin hliníka a horčíka. Oxid ititrium sa medzitým kombinuje s oxidom zirkónia za vzniku zliatiny, ktorá zasahuje do tvorby veľmi rezistentnej keramiky; Keramika použitá v elektronike, ako aj pri tvorbe tepelnej bariéry pre reakčné motory.

Môže vám slúžiť: kyselina ferulová: získanie, funkcie, aplikácie

Zliatina ititrium s chrómom a hliníkom sa používa pri výrobe veľmi tepelne rezistentného elektrického vodiča.

Lekári

Rádioaktívny izotop ITIT, ⁹⁰A používa sa pri liečbe mnohých druhov rakoviny. On ⁹⁰A je to rádioaktívny emitor β častíc s polovičným životom 2.67 dní (64.1 hodiny).

Používa sa na liečbu rôznych typov rakoviny, ako je lymfóm a leukémia, ktoré ovplyvňujú leukocyty. Tiež pre pečeň, vaječnú, hrubú plukovú, pankreasu a rakovinu kostí.

On ⁹⁰A podáva sa pomocou niekoľkých modalitov prostredníctvom krvných ciev, ktoré vedú krv do tkanív, kde je prítomný rakovinový nádor.

Môžete sa pripojiť k monoklonálnym protilátkam smerovaným špecificky proti nádorovým bunkám. Pripojením protilátok do nádorových buniek umožňuje fixáciu ⁹⁰A im, čo umožňuje ich zničenie. Mikro gule sa tiež používajú na prepravu izotopu do rakovinového tkaniva.

Táto technika sa nazýva rádioembolizácia a obsah obsahu ⁹⁰A sú injektované do krvných ciev, ktoré vedú k rakovinovému tkanivu pečene. Okrem toho ⁹⁰A do malých ihiel používaných pri liečbe zapálených kĺbov, najmä kolená.

Keramika

Ititrium sa používa pri výrobe kremíkového nitruro, zlúčeniny používanej pri vypracovaní keramiky 8 -harmonogramu 8.5 (MOHS Scale), používaná v kusoch rúry. Oxid ititrium sa používa pri výrobe skla a keramiky s nízkou tepelnou expanziou.

Pigment

Modrý, nedávny a ne -toxický pigment, ktorý obsahuje atómy ititrium vo svojom zložení. Zdroj: Viac Subramanian, CC BY-SA 4.0, cez Wikimedia Commons

Jedným z relatívne najnovších použití (2009) Irita je súčasť prípravy pigmentu: Yinmn Blue (obrázok vyššie), objavené vedcami z University of Oregon. Jeho vzorec je jin_1-xMn_XAni₃, a preto jeho kryštalická štruktúra sa skladá z oxidov Ititrium, indického a mangánu.

Yinmn Blue je posledným pigmentom, ktorý bol objavený po kobaltovej modrej, uhlie₂Ani₄, Pred dvesto rokmi, v roku 1802. Je charakterizovaný, ako je vidieť, podľa jeho žiarivých a modifikovateľných farieb. Okrem toho je to stabilný a ne -toxický pigment.

Môže vám slúžiť: Neopentil: Štruktúra, charakteristika, nomenklatúra, školenie

Ďalší

Existujú zlúčeniny ititrium, ktoré sa používajú ako katalyzátory na etylénovú polymerizáciu. Kovové ititrium sa používa na vypracovanie elektród vo vysoko výkonných zapaľovacích sviečkách. Vanadio a ďalšie neželezné kovy sa tiež používajú na deoxid.

Ititrium je súčasťou supravodiča oxidu medi, bária a Ititrio, známe ako „YBCO“. V tomto supravodičovom kvapalnom dusíku sa používa na zníženie teploty namiesto hélia, čo preto umožňuje zníženie nákladov.

Ititrium je začlenené do katód niektorých batérií železa a lítium fosforečnanov (LFP).

Získanie

Ititrium má množstvo 33 ppm v zemskej kôre. Je súčasťou niektorých minerálov spolu s prvkami vzácnych zemín. Komerčne sa využíva z monacitu, ktorý obsahuje 3% kovu a Bastnäsita s 0.2 % toho istého.

Nachádza sa však aj v mineráloch ako Gadolinita, Euxenita a Xenotima Malajzie, ktorá obsahuje až 60% otrium vo forme fosfátu.

Oxid ititrium je možné získať zo zmesi s oxidmi prvkov vzácnych zemín, rozpustením materiálu, ktorý ich obsahuje v kyseline sírovej, a potom ich frakcia pomocou iónovej výmeny chromatografie.

Ititrium sa dá purifikovať metódou, ktorá používa kyselinu oxalovú a ktorá v konečnom dôsledku produkuje fluorid, predchádzajúci zásah fluoridu vodíka. Fluorid ititrium je v kovovom ititrium znížený znížením použitia vápnika ako redukčného činidla pri vysokých teplotách.

Izotopy

Ititrium má celkom 33 izotopov, ktorých masy sa líšia od ⁷⁶A al ¹⁰⁸a. Jediným stabilným izotopom je ⁸⁹A zatiaľ čo zostávajúce izotopy sú rádioaktívne, väčšinou sú beta častice (β^- a p⁺). Čím menej stabilný rádioaktívny izotop je ¹⁰⁶A s polovičným životom menej ako 150 nanosekundov.

Medzitým je najstabilnejší rádioaktívny izotop ⁸⁸A s polovičným životom 106.626 dní. Väčšina rádioaktívnych izotopov Ititrium má polčas menej ako 1 hodinu.

Odkazy

1. Triasť a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Ytria. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
3. Redaktori Enyclopaedia Britannica. (2020). Ytria. Získané z: Britannica.com
4. DR. Doug Stewart. (2020). Fakty prvkov ytrium. Získané z: Chemicool.com
5. ADVAMEG. (2020). Chemický prvok YTRIUM. Získané z: ChemistryExplaed.com
6. Šošovica B.Vložka. (2020). Ytria. Získané z: Lentech.com
7. Živý vedecký personál. (24. augusta 2018). Fakty o ytrium. Zotavené z: Livescience.com
8. HelMestine, Anne Marie, PH.D. (25. augusta 2020). Fakty YTRIUM - a prvok. Uzdravené: Z: Thoughtco.com
9. Národné laboratórium Alamos. (2016). Ytria. Zdroj: Periodické.Lanl.Vláda