Tukymax

Hafnio

Se encuentra en casi todos los minerales del circonio, que pueden tener hasta un 30% de hafnio, y es 45º en orden de abundancia de los elementos en la corteza terrestre.

Configuración electrónica
1s22s2p63s2p6d104s2p6d10f145s2p6d26s2

Propiedades
Es un metal de color blanco plateado, brillante, duro y dúctil. Tiene un carácter reductor muy acentuado, aunque se vuelve pasivo fácilmente resistiendo el ataque por ácidos comunes y por los álcalis.

Se parece tanto al circonio en su estructura cristalina y en sus propiedades químicas que resulta muy difícil separarlos.

Valores de las Propiedades

Masa Atómica 178,49 uma
Punto de Fusión 2504 K
Punto de Ebullición 4876 K
Densidad 13310 kg/m³
Potencial Normal de Reducción - 1,70 V Hf4+ | Hf
Conductividad Térmica 23,20 J/m s ºC
Conductividad Eléctrica 28,5 (mOhm.cm)-1
Calor Específico 146,30 J/kg ºK
Calor de Fusión 25,1 kJ/mol
Calor de Vaporización 571,0 kJ/mol
Calor de Atomización 619,0 kJ/mol de átomos
Estados de Oxidación +2, +3 , +4
1ª Energía de Ionización 680 kJ/mol
2ª Energía de Ionización 1440 kJ/mol
3ª Energía de Ionización 2250 kJ/mol
Afinidad Electrónica 0 kJ/mol
Radio Atómico 1,58 Å
Radio Covalente 1,44 Å
Radio Iónico Hf+4 = 0,81 Å
Volumen Atómico 13,6 cm³/mol
Polarizabilidad 16,2 ų
Electronegatividad (Pauling) 1,3

Resumen de Reactividad

Con aire: Suave; con calor HfO2
Con H2O: No reacciona
Con HCl 6M: No reacciona
Con HNO3 15M: Se vuelve pasivo
Con NaOH 6M: No reacciona

Dirk Coster

Nombre Hafnio, símbolo Hf, número 72

El Hafnio fue descubierto por Dirk Coster y Georg von Hevesy en 1923 en Dinamarca

Se descubrió en Copenhague en 1923 por el químico húngaro Georg von Hevesy y el físico holandés Dirk Coster. En base a un pronóstico del físico Danés Niels Bohr el elemento 72 se parecería al circonio en su estructura y ellos emprendieron la búsqueda del elemento en los minerales de circonio.

El hafnio fue el primer elemento descubierto por espectroscopía

Lutecio

Es uno de los elementos más difícil de aislar y se ha podido preparar con gran pureza hace sólo unos años. Puede obtenerse por reducción de LuCl3 o LuF3 anhidros con un metal alcalino o alcalinotérreo.

También puede extraerse, con más dificultad que el resto de las tierras raras, mediante técnicas de cambio iónico.

Usos
Se usa para el cracking catalítico y en reacciones de hidrogenación, alquilación y polimerización. Encuentra también aplicaciones como captador de impurezas en la industria metalúrgica.

Si el Lu se irradia con neutrones se convierte en una fuente pura de radiación beta.

Isótopos
Z
Nombre del Núclido
Vida Media
Spin
Abundancia
(%)
Masa Atómica
(uma)

71 Lutecio-173 1,37 años 7/2 0,00 173
71 Lutecio-174 3,3 años 1 0,00 174
71 Lutecio-174m 142 dias 6 0,00 174
71 Lutecio-175 Estable 7/2 97,41 174,9408
71 Lutecio-176 360.000 millones de años 7 2,59 175,9427
71 Lutecio-177 6,68 dias 7/2 0,00 177
71 Lutecio-177m 160,7 dias 23/2 0,00 177

Lutecio

Es el más escaso de los elementos de las tierras raras y figura 59º en orden de abundancia de los elementos en la corteza terrestre.

Se encuentra en diversos minerales de las tierras raras como bastnaesita y monacita, que es su principal fuente comercial con una riqueza aproximada del 0,003% , comúnmente asociado con itrio.

Configuración electrónica
1s22s2p63s2p6d104s2p6d10f145s2p6d16s2

Propiedades
El lutecio es un metal blanco plateado, muy duro y denso y buen conductor del calor y la electricidad.

Valores de las Propiedades

Masa Atómica 174,967 uma
Punto de Fusión 1936 K
Punto de Ebullición 3668 K
Densidad 9840 kg/m³
Potencial Normal de Reducción - 2,30 V Lu3+ | Lu solución ácida
Conductividad Térmica 16,40 J/m s ºC
Conductividad Eléctrica 16,7 (mOhm.cm)-1
Calor Específico 150,00 J/kg ºK
Calor de Fusión 19,2 kJ/mol
Calor de Vaporización 414,0 kJ/mol
Estados de Oxidación +3
1ª Energía de Ionización 523,6 kJ/mol
2ª Energía de Ionización 1340 kJ/mol
3ª Energía de Ionización 2022 kJ/mol
Afinidad Electrónica 50 kJ/mol
Radio Atómico 1,74 Å
Radio Covalente 1,56 Å
Radio Iónico Lu+3 = 0,85 Å
Volumen Atómico 17,78 cm³/mol
Polarizabilidad 21,9 ų
Electronegatividad (Pauling) 1,27

Reacciona lentamente con el aire y el agua y también con los ácidos.

Forma sales incoloras insolubles como fluoruros, carbonatos y fosfatos en las que actúa con valencia +3.

Un isótopo radioactivo natural del lutecio, que tiene una vida media de unos 360.000 millones de años, se usa para determinar la edad de los meteoritos en relación a la edad de la tierra.

Todavía no se tienen datos muy precisos acerca de su toxicidad, que de momento es considerada como baja.
Resumen de Reactividad

Con aire: Vigorosa; Lu2O3
Con H2O: Suave; H2 ; Lu(OH)3
Con HCl 6M: Suave; H2 ; LuCl3
Con HNO3 15M: Suave; Lu(NO3)3

Georges Urbain

Nombre Lutecio, símbolo Lu, número 71

El Lutecio fue descubierto por Georges Urbain y Carl Auer von Welsbach en 1907 en Francia y Austria

Fue descubierto en 1907 de forma simultánea e independiente por dos investigadores, el químico francés Georges Urbain y el químico austríaco Carl Auer von Welsbach.

Su nombre, que procede del nombre romano de la ciudad de París, Lutetia, se debe a Urbain ya que el elemento fue llamado casiopeo por su otro descubridor.

Carbonato de Bario

Se extrae por electrólisis de una disolución de su cloruro usando cátodo de mecurio y destilando en el vacío la amalgama formada. También se extrae por electrólisis del cloruro fundido y por reducción del BaO con aluminio.

Usos
Como metal tiene pocas aplicaciones prácticas, aunque que se use a veces para cubrir conductores eléctricos en aparatos electrónicos y en sistemas de ignición de automóviles.

El sulfato de bario purificado se usa en la radiología para diagnosticar problemas gastrointestinales. El paciente ingiere una papilla de sulfato de bario que es opaco a los rayos X y permite observar las zonas de bloqueo en el proceso digestivo.

El nitrato de bario se usa en pirotecnia para dar color verde. También se utiliza en pinturas, vidrios, como componente de algunos raticidas y para extraer americio a partir de AmF3 .

Isótopos
Z
Nombre del Núclido
Vida Media
Spin
Abundancia
(%)
Masa Atómica
(uma)

56 Bario-130 Estable 0 0,1 129,9063
56 Bario-131 11,7 dias 1/2 0,00 131
56 Bario-132 Estable 0 0,1 131,905
56 Bario-133 10,53 años 1/2 0,00 133
56 Bario-133m 1,621 dias 11/2 0,00 133
56 Bario-134 Estable 0 2,42 133,9045
56 Bario-135 Estable 3/2 6,59 134,9057
56 Bario-135m 1,2 dias 11/2 0,00 135
56 Bario-136 Estable 0 7,81 135,9046
56 Bario-137 Estable 3/2 11,32 137,9058
56 Bario-137m 2,552 minutos 11/2 0,00 137
56 Bario-138 Estable 0 71,66 137,9052
56 Bario-139 1,396 horas 7/2 0,00 139
56 Bario-140 12,75 dias 0 0,00 140
56 Bario-141 18,3 minutos 3/2 0,00 141
56 Bario-142 10,7 minutos 0 0,00 142

Carbonato de Bario

Debido a su reactividad, no existe libre en la naturaleza. Sus compuestos más importantes son los minerales baritina (BaSO4) y witherita (BaCO3).

Distribución en peso de los elementos en la corteza terrestre

Ocupa la 14º posición en abundancia, constituyendo un 0,05% de la corteza terrestre.

Configuración electrónica
1s22s2p63s2p6d104s2p6d105s2p66s2

Propiedades
Es un metal blanco plateado, parecido al calcio en su aspecto, blando y bastante reactivo.

Valores de las Propiedades

Masa Atómica 137,327 uma
Punto de Fusión 1000 K
Punto de Ebullición 2143 K
Densidad 3,6200 kg/m³
Potencial Normal de Reducción - 2,92 V Ba2+ | Ba
Conductividad Térmica 18,40 J/m s ºC
Calor Específico 284,24 J/kg ºK
Calor de Fusión 7,7 kJ/mol
Calor de Vaporización 151,0 kJ/mol
Calor de Atomización 180,0 kJ/mol de átomos
Estados de Oxidación +2
1ª Energía de Ionización 502,9 kJ/mol
2ª Energía de Ionización 965,2 kJ/mol
Afinidad Electrónica 0 kJ/mol
Radio Atómico 2,22 Å
Radio Covalente 1,98 Å
Radio Iónico Ba+2 = 1,29 Å
Volumen Atómico 39,24 cm³/mol
Polarizabilidad 39,7 ų
Electronegatividad (Pauling) 0,89

Se oxida rápidamente en contacto con el aire por lo que debe guardarse bajo petróleo y descompone vigorosamente el agua fría liberando hidrógeno. En los ensayos a la llama da un color verde característico.

Resumen de Reactividad

Con aire: Vigorosa; con calor BaO ; Ba2 N3
Con H2O: Vigorosa; H2 ; Ba(OH)2
Con HCl 6M: Vigorosa; H2 ; BaCl2
Con HNO3 15M: Suave; Ba(NO3)2
Con NaOH 6M: Se vuelve pasivo

Sir Humphrey Davy

Nombre Bario, Símbolo Ba, número 56

El Bario fue descubierto por Sir Humphrey Davy en 1808 en Gran Bretaña

Fue aislado en 1808 por el científico inglés Sir Humphrey Davy que le dió nombre.

Previamente, en 1774, Scheele señaló su existencia al establecer las diferencias entre la cal y la barita, a la que llamó tierra pesada.

Cesio

El cesio comercial comúnmente contiene rubidio, por estar presente en los minerales, pero debido al gran parecido entre ambos no suelen separarse.

Se prepara separando el compuesto de cesio del mineral, que se transforma en cianuro realizándose posteriormente la electrólisis del cianuro fundido.

También puede obtenerse calentado su hidróxido o carbonato con magnesio o aluminio y por descomposición de su cloruro fundido con calcio en vacío.

Usos
Se usa como un agente reductor poderoso y en la fabricación de células fotovoltaicas.

El Cs-137 se usa en la terapia de rayos gamma.

El Cs-133 se usa en el reloj atómico.

Isótopos
Z
Nombre del Núclido
Vida Media
Spin
Abundancia
(%)
Masa Atómica
(uma)

55 Cesio-126 1,64 minutos 1 0,00 126
55 Cesio-129 1,336 dias 1/2 0,00 129
55 Cesio-131 9,69 dias 5/2 0,00 131
55 Cesio-132 6,48 dias 2 0,00 132
55 Cesio-133 Estable 7/2 100 133,9054
55 Cesio-134 2,065 años 4 0,00 134
55 Cesio-134m 2,91 horas 8 0,00 134
55 Cesio-135 2,3 millones de años 7/2 0,00 135
55 Cesio-136 13,16 dias 5 0,00 136
55 Cesio-137 30,17 años 7/2 0,00 137
55 Cesio-138 32,2 minutos 3 0,00 138
55 Cesio-139 9,3 minutos 7/2 0,00 139

Cesio

El cesio ocupa el 46º lugar en abundancia en la corteza terrestre.

Se encuentra normalmente asociado al rubidio en minerales como la lepidolita y la carnalita.

Configuración electrónica
1s22s2p63s2p6d104s2p6d105s2p66s1

Propiedades
Es un metal blando, de color amarillo claro y bajo punto de fusión.

Es el más electropositivo de los elementos naturales hasta el punto de emitir electrones cuando se le ilumina, por lo que se usa como cátodo fotosensitible en las células fotoeléctricas.

Valores de las Propiedades

Masa Atómica 132,9054 uma
Punto de Fusión 301,56 K
Punto de Ebullición 951,6 K
Densidad 1873 kg/m³
Dureza (Mohs) 0,2
Potencial Normal de Reducción - 2,92 V Cs+ | Cs
Conductividad Térmica 35,90 J/m s ºC
Conductividad Eléctrica 48,9 (mOhm.cm)-1
Calor Específico 217,36 J/kg ºK
Calor de Fusión 2,1 kJ/mol
Calor de Vaporización 66,0 kJ/mol
Calor de Atomización 79,0 kJ/mol de átomos
Estados de Oxidación +1
1ª Energía de Ionización 375,7 kJ/mol
2ª Energía de Ionización 2421,8 kJ/mol
Afinidad Electrónica 45,5 kJ/mol
Radio Atómico 2,67 Å
Radio Covalente 2,35 Å
Radio Iónico Cs+1 = 1,67 Å
Volumen Atómico 71,07 cm³/mol
Polarizabilidad 59,6 ų
Electronegatividad (Pauling) 0,79

Se oxida en el aire con mucha facilidad y reacciona con los halógenos y con el agua, a la que descompone liberando hidrógeno y formando hidróxido de cesio.

El isótopo radioactivo 137Cs, producido en la fisión nuclear, es un subproducto útil de las plantas de energía atómica ya que emite más energía que el radio y se usa en la investigación industrial y médica.

Resumen de Reactividad

Con aire: Vigorosa; Cs2O
Con H2O: Vigorosa; H2 ; CsOH
Con HCl 6M: Vigorosa; H2 ; CsCl
Con HNO3 15M: Vigorosa; CsNO3
Con NaOH 6M: Vigorosa; H2 ; CsOH