Ejemplos de Lant√°nidos

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Autor: Redacci√≥n ejemplosde.com, a√Īo 2020

Los lantánidos son los elementos químicos que se organizan en la tabla periódica como un largo arreglo horizontal, localizado debajo de los grupos A y B. Este renglón se encuentra separado del resto de los elementos, sin embargo, su numeración se ubica debajo de la casilla del Itrio (Y). Debajo de los lantánidos están los actínidos, y juntos conforman la familia de las tierras raras.

Características de los lantánidos

Los lantánidos son elementos que se distinguen por sus características muy particulares:

  • Comprenden los números atómicos del 57 al 71.
  • Son elementos que se encuentran en yacimientos minerales y algunos son relativamente escasos en la corteza terrestre.
  • Sus configuraciones electrónicas incluyen el bloque f, que es el último subnivel. Esto les confiere un comportamiento químico único.
  • Sus estados de oxidación pueden ir del +2, +3, +4, hasta otros diferentes valores.

Lantano

El lantano es el elemento químico con símbolo La, y al encabezar este grupo, le otorga el nombre. Sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 57
  • Masa atómica: 138.91 g/mol
  • Valencias: +3
  • Densidad: 6146 Kg/m3
  • Punto de fusión: 920°C
  • Punto de ebullición: 3457°C
  • Apariencia: es un sólido blanco metálico.
  • Tiene la mayor reactividad entre todas las tierras raras.
  • Se encuentra en la naturaleza formando minerales como su óxido La2O3.
  • Algunos de los compuestos de lantano se utilizan en la fabricación de anteojos.
  • Es materia prima para crear lentes y otros componentes para cámaras de video.
  • Es esencial en la construcción y elaboración de dispositivos de iluminación y proyección utilizados en producciones cinematográficas.

 El lantano encabeza a los lantánidos

Cerio

El cerio es el elemento químico con símbolo Ce y es ampliamente utilizado en marchas de laboratorio para análisis cuantitativos de otros elementos. Sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 58
  • Masa atómica: 140.12 g/mol
  • Valencias: +3, +4
  • Densidad: 6689 Kg/m3
  • Punto de fusión: 798°C
  • Punto de ebullición: 3426°C
  • Es un metal grisáceo que se encuentra en la naturaleza combinado con otros elementos en rocas de minerales, siendo muy escaso en su forma elemental.
  • Es también un producto de la desintegración radiactiva del uranio (U), el torio (Th) y el plutonio (Pu). Acompaña, de este modo, a la emisión de radiación.
  • Trabajando con su valencia +4, el cerio se utiliza en un tipo de análisis volumétrico llamado Ceriometría, en el que se pone a reaccionar en una muestra líquida, con una solución estándar.
  • Se usa en la fabricación de televisores a color, lámparas fluorescentes y vidrio.

 El cerio se utiliza en laboratorio para investigación

Praseodimio

El praseodimio es el elemento químico con símbolo Pr. Tiene la apariencia de un sólido metálico de color plateado, y sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 59
  • Masa atómica: 140.91 g/mol
  • Valencias: +3
  • Densidad: 6640 Kg/m3
  • Punto de fusión: 931°C
  • Punto de ebullición: 3520°C
  • No se oxida tan fácilmente, pero al romperse, las superficies resultantes expuestas al aire tienden a desarrollar una cubierta de su óxido Pr2O3, con una coloración verdosa.
  • Al igual que el cerio, el praseodimio participa en la fabricación de televisores a color, lámparas fluorescentes y vidrio.

 Elemento praseodimio

Neodimio

El neodimio es el elemento químico con símbolo Nd. Es un sólido metálico con un brillo plateado, cuyas propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 60
  • Masa atómica: 144.24
  • Valencias: +3
  • Densidad: 6800 Kg/m3
  • Punto de fusión: 1024°C
  • Punto de ebullición: 3100°C
  • Tiene una reactividad química muy elevada, por lo que se une al oxígeno del aire formando óxido de neodimio Nd2O3.
  • El neodimio es uno de los componentes del metal de Misch, una mezcla que encuentra su aplicación en la industria metalúrgica y en herramientas resistentes a las altas temperaturas, las cuales son auxiliares en incineradores y pailas para fundición.
  • El neodimio se utiliza para crear cristales de diferentes coloraciones, los cuales funcionan como agentes de calibración de líneas espectrales.

 Mineral con neodimio

Prometio

El prometio es el elemento químico con símbolo Pm. No se encuentra en la corteza terrestre, no está presente en la naturaleza en yacimientos minerales. Es derivado de procesos radiactivos, y sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 61
  • Masa atómica: 145 g/mol
  • Valencias: +3
  • Densidad: 7264 Kg/m3
  • Punto de fusión: 1100°C
  • Punto de ebullición: 3000°C
  • Es producto de la desintegración radiactiva del uranio (U), el torio (Th) y el plutonio (Pu), por lo que su aparición viene acompañada de emisión de radiación.
  • Se utiliza en la fabricación de dispositivos de emisión de rayos X

 Roca de prometio

Samario

El samario es el elemento químico con símbolo Sm. Es un sólido metálico plateado con un brillo particular cuyas propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 62
  • Masa atómica: 150.36 g/mol
  • Valencias: +2, +3
  • Densidad: 7353 Kg/m3
  • Punto de fusión: 1072°C
  • Punto de ebullición: 1803°C
  • Se encuentra en la naturaleza como una sustancia radiactiva, que emite partículas alfa (núcleos de helio He).
  • El samario se emplea en la industria para elaborar cerámicas, vidrios que absorben radiación infrarroja y para catalizar mecanismos de reacciones orgánicas.
  • El samario combinado con el cobalto forma un poderoso imán, muy resistente a ser desmagnetizado.
  • Al igual que el cerio y el praseodimio, el samario también es materia prima para fabricar vidrio, televisiones a color y lámparas fluorescentes.

 Mineral con el lantánido samario

Europio

El europio es el elemento químico con símbolo Eu. Es el más reactivo de las tierras raras y sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 63
  • Masa atómica: 151.96 g/mol
  • Valencias: +2, +3
  • Densidad: 5244 Kg/m3
  • Punto de fusión: 826°C
  • Punto de ebullición: 1527°C
  • El europio es el segundo elemento con el menor punto de ebullición entre las tierras raras.
  • Se considera químicamente similar al calcio, el estroncio y el bario, miembros del grupo de los metales alcalinotérreos, dado que reacciona de inmediato ante la acción del aire, formando sus óxidos EuO, Eu2O3.
  • El europio es recurrido en las plantas de energía atómica, como un agente regulador de la reactividad durante el arranque de la reacción; a este elemento de control se le llama “veneno nuclear”.
  • Se distingue por su gran capacidad de absorber neutrones.
  • Es utilizado como agente activador de los fósforos compuestos por itrio.

 Lantánido europio en estado puro

Gadolinio

El gadolinio es un elemento químico con símbolo Gd. Está presente en la naturaleza en forma de óxido Gd2O3, que es un mineral llamado gadolinia. Sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 64
  • Masa atómica: 157.25 g/mol
  • Valencias: +3
  • Densidad: 7901 Kg/m3
  • Punto de fusión: 1312°C
  • Punto de ebullición: 3250°C
  • Al igual que el europio, se utiliza en las barras de control como veneno nuclear, impidiendo que la actividad química inicial en el reactor sea tan agresiva.
  • Del mismo modo, tiene la capacidad de absorber neutrones.
  • El gadolinio es un metal muy particular por sus excelentes propiedades superconductoras.
  • La combinación gadolinio-itrio se utiliza para fabricar hornos de microondas.
  • Sus compuestos se usan en la fabricación de televisores a color.
  • Es una de las materias primas para fabricar discos compactos CDs.

 Lantánido gadolinio en estado puro

Terbio

El terbio es el elemento químico con símbolo Tb. Se le encuentra como impureza en el mineral de óxido de itrio Y2O3, y sus propiedades son las siguientes:  

  • Número atómico: 65
  • Masa atómica: 158.93 g/mol
  • Valencias: +4
  • Densidad: 8219 Kg/m3
  • Punto de fusión: 1356°C
  • Punto de ebullición: 3230°C
  • Es un sólido metálico plateado, con un poco de lustre.
  • No tiende a reaccionar expuesto al aire.
  • Se le encuentra también acompañando al gadolinio en la gadolinita.
  • Es muy maleable, es decir, se le puede convertir en láminas delgadas.
  • Es dúctil, por lo que se pueden formar alambres con él.
  • Es un metal suave, que se puede cortar en pedazos.
  • Combinado con el dióxido de zirconio ZrO2, se logra con el terbio un material tan resistente a las altas temperaturas que se aplica como estabilizador de cristal en células de combustible.

 Mineral con el elemento terbio

Disprosio

El disprosio es el elemento químico con símbolo Dy. Se encuentra en minerales de óxido de holmio, en forma de su propio óxido Dy2O3, y sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 66
  • Masa atómica: 162.50 g/mol
  • Valencias: +3
  • Densidad: 8551 Kg/m3
  • Punto de fusión: 1407°C
  • Punto de ebullición: 2567°C. Es bastante elevado comparado con los de otras tierras raras.
  • Tiene un comportamiento similar al gadolinio y el europio, por su capacidad de absorción de neutrones. Por ello, se le aplica en la industria de la obtención de energía nuclear.
  • Al igual que el gadolinio, los compuestos de disprosio se añaden en la fabricación de discos compactos CDs.

 Mineral con el lantánido disprosio

Holmio

El holmio es el elemento químico con símbolo Ho. No se encuentra en su forma elemental en la naturaleza, sino que aparece como óxido de holmio Ho2O3 en minerales. Sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 67
  • Masa atómica: 164.93 g/mol
  • Valencias: +1, +2, +3
  • Densidad: 8800 Kg/m3
  • Punto de fusión: 1461°C
  • Punto de ebullición: 2600°C
  • Es un sólido metálico grisáceo brillante.
  • Manifiesta propiedades magnéticas interesantes, que están por ser investigadas y aplicadas en un futuro.
  • La mayoría de sus compuestos no tienen una gran importancia comercial.

 Lantánido holmio en estado puro

Erbio

El erbio es el elemento químico con símbolo Er. Es un sólido color grisáceo oscuro y brillante. Sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 68
  • Masa atómica: 167.26 g/mol
  • Valencias: +3
  • Densidad: 9066 Kg/m3
  • Punto de fusión: 1522°C
  • Punto de ebullición: 2863°C
  • Puede encontrársele en estado puro en minerales que tienen su óxido Er2O3 y también los de otras tierras raras como el de gadolinio Gd2O3
  • Expuesto al aire, es relativamente estable y no forma el óxido con tanta rapidez.
  • El erbio es un elemento radiactivo, por lo que se usa en la industria nuclear.
  • Tiene aplicación en el sector metalúrgico. Se agrega en aleaciones para aumentar la flexibilidad de los demás metales que las componen.
  • El erbio se usa para dar color a cristales y artículos de porcelana.

 Lantánido erbio en estado puro

Tulio

El tulio es el elemento químico con símbolo Tm. Es el más escaso de los lantánidos, y sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 69
  • Masa atómica: 168.93 g/mol
  • Valencias: +3
  • Densidad: 9321 kg/m3
  • Punto de fusión: 1545°C
  • Punto de ebullición: 1947°C
  • Es un sólido metálico gris plateado.
  • Es un metal maleable y dúctil.
  • Es un buen conductor térmico.
  • Es un buen conductor eléctrico.
  • Se encuentra como óxido Tm2O3 en los minerales que llevan óxidos de varias tierras raras, acompañando al óxido de holmio Ho2O3 como impureza.
  • Se extrae principalmente del mineral monacita, que contiene aproximadamente 0.07 gramos de tulio por cada kilogramo.
  • Dada su escasez, es demasiado caro para darle tantas aplicaciones.
  • Generalmente, se utiliza para la fabricación de dispositivos emisores de radiación, como rayos X, láseres, radiografía.

 Elemento tulio en estado puro

Iterbio

El iterbio es el elemento químico con símbolo Yb. Es un sólido de color blanco plateado, y sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 70
  • Masa atómica: 173.05 g/mol
  • Valencias: +3
  • Densidad: 6965 Kg/m3
  • Punto de fusión: 824°C
  • Punto de ebullición: 1194°C
  • Su estado natural es como óxido Yb2O3, y acompaña a los óxidos de otras tierras raras como el gadolinio, el tulio y el holmio.
  • Su compuesto más común es el óxido Yb2O3, que al combinarse con soluciones ácidas forma nuevas soluciones sin color de sales con valencia +3, las cuales son paramagnéticas.
  • Expuesto al aire, tiende a formar con lentitud el óxido.
  • Es químicamente semejante a los elementos alcalinotérreos: el calcio, el estroncio y el bario.
  • El iterbio se usa en el sector metalúrgico para mejorar aleaciones.
  • Se emplea en electrónica por sus propiedades eléctricas y magnéticas.

 Lantánido iterbio en estado puro

Lutecio

El lutecio es el elemento químico con símbolo Lu. Es el último de los lantánidos, y sus propiedades son las siguientes:

  • Número atómico: 71
  • Masa atómica: 174.97 g/mol
  • Valencias: +3
  • Densidad: 9841 Kg/m3
  • Punto de fusión: 1652°C
  • Punto de ebullición: 3402°C
  • Su apariencia es de un sólido blanco plateado.
  • Se le encuentra en forma de óxido acompañando a los de otras tierras raras en minerales como la monacita. Es de esta que se obtiene para su explotación comercial. Sin embargo, sólo se pueden extraer 0.03 gramos de lutecio por cada kilogramo de monacita.
  • Es el más complicado de obtener en su forma elemental, entre todos los lantánidos.
  • Expuesto al aire, es bastante estable y no tiende a corroerse por la formación del óxido.
  • Es el lantánido más pesado y con mayor dureza.
  • El lutecio es un elemento radiactivo.
  • Debido a su escasez, el lutecio no encuentra tantas aplicaciones. Entre ellas se encuentra la catálisis de reacciones de hidrogenación en el sector químico; la catálisis del craqueo en las plantas petroquímicas; la catálisis de los mecanismos de alquilación en reacciones orgánicas; la catálisis de la formación de polímeros.

 Lantánido lutecio en estado puro

Ejemplos de lantánidos

Todos los lantánidos son:

  1. Lantano
  2. Cerio
  3. Praseodimio
  4. Neodimio
  5. Prometio
  6. Samario
  7. Europio
  8. Gadolinio
  9. Terbio
  10. Disprosio
  11. Holmio
  12. Erbio
  13. Tulio
  14. Iterbio
  15. Lutecio

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Citado APA: (A. 2020,07. Ejemplos de Lant√°nidos. Revista ejemplosde.com. Obtenido 07, 2020, de https://www.ejemplosde.com/38-quimica/2346-ejemplos_de_lantanidos.html)

Autor: Redacci√≥n ejemplosde.com, a√Īo 2020

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