Disprosiu

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66
Dy
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla enantada
Dy,66.jpg
blancu plateado
Información xeneral
Nome, símbolu, númberu Disprosiu, Dy, 66
Serie química Lantánidos
Grupu, periodu, bloque n/a, 6, f
Configuración electrónica [Xe]6s24f10
Electrones per nivel 2, 8, 18, 28, 8, 2
Propiedaes atómiques
Radiu atómicu (calc) 228 pm (Radiu de Bohr)
Óxidu Base débil
Propiedaes físiques
Estáu ordinariu Sólidu (_)
Densidá 8551 kg/m3
Puntu de fusión 1680 K (1407 °C)
Puntu d'ebullición 2840 K (2567 °C)
Entalpía de vaporización 230 kJ/mol
Entalpía de fusión 11,06 kJ/mol
Varios
Estructura cristalina Hexagonal
N° CAS 7440-54-2
N° EINECS 231-162-2
Conductividá térmica 10,7 W/(m·K)
Isótopos más estables
Artículu principal: Isótopos del disprosiu
iso AN Periodu MD Ed PD
MeV
154Dy 3,0 × 106 a 2,947 150Gd
156Dy Estable con 90 neutrones
158Dy Estable con 92 neutrones
160Dy Estable con 94 neutrones
161Dy Estable con 95 neutrones
162Dy Estable con 96 neutrones
163Dy Estable con 97 neutrones
164Dy Estable con 98 neutrones
Valores nel SI y condiciones normales de presión y temperatura, sacante que se diga lo contrario.
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El disprosiu ye un elementu químicu que'l so símbolu ye Dy y el so númberu atómicu ye 66. Ye un metal de transición incluyíu nel grupu de los lantánidos o tierres rares de color blancu plata. Foi identificáu per primer vegada en 1886 por Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, pero nun foi posible llograr una amuesa pura hasta la década de 1950, col métodu de intercambiu iónicu. Na naturaleza'l disprosiu alcuéntrase formáu por 7 isótopos, y nun esiste na corteza terrestre en forma aisllada sinón en compuestos xuntu con otros lantánidos.

Característiques[editar | editar la fonte]

Propiedaes físiques[editar | editar la fonte]

El disprosiu ye una tierra rara que presenta rellumu metálicu plateado. Ye tan blandu que puede ser cortáu con una navaya, y puede ser procesáu por máquines ensin emitir chispes, si evita'l sobrecalentamientu. Les sos propiedaes pueden trate bien afectaes por cantidaes bien pequeñes d'impureces.[1]

El disprosiu, dempués del holmiu, tien el momentu magnéticu más altu ente tolos elementos,[2] especialmente a baxes temperatures.[3] Tien un ordenamientu ferromagnético simple a temperatures per debaxo de los 85 K (-188,2 °C). Sobre dicha temperatura, tornar a un estáu antiferromagnético helicoidal el cual tolos momentos atómicos nuna capa de planu basal particular tán en paralelu, y empobinaos nun ángulu fixu al respective de los momentos de les capes axacentes. Esti inusual antiferromagnetismo camudar nun estáu de desorde (paramagnético) a 179 K (-94 °C).[4]

Propiedaes químiques[editar | editar la fonte]

El disprosiu aváfase amodo nel aire y quémase rápido pa dar óxidu de disprosiu (III):

4 Dy + 3 O2 → 2 Dy2O3

Ye bastante electropositivo y reacciona amodo cola agua frío y abondo rápido cola agua caliente pa formar hidróxidu de disprosiu (III), con amenorgamientu del hidróxenu de l'agua a hidróxenu molecular:

2 Dy (s) + 6 H2O (l) → 2 Dy(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)

El disprosiu metálicu reacciona puxantemente con tolos halóxenos sobre los 200 °C:

2 Dy (s) + 3 F2 (g) → 2 DyF3 (s) [verde]
2 Dy (s) + 3 Cl2 (g) → 2 DyCl3 (s) [blancu]
2 Dy (s) + 3 Br2 (g) → 2 DyBr3 (s) [blancu]
2 Dy (s) + 3 I2 (g) → 2 DyI3 (s) [verde]

Amás eslleir rápido n'ácidu sulfúricu esleíu pa formar soluciones que contienen al ión Dy3+ en forma de complexu nonaaquo-disprosiu (III), [Dy(OH2)9]3+, de color mariellu maciu:[5]

2 Dy (s) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Dy3+ (aq) + 3 SO42- (aq) + 3 H2 (g)

El compuestu resultante, sulfatu de disprosiu (III), ye notoriamente paramagnético.

Compuestos[editar | editar la fonte]

Sulfatu de disprosiu (III), Dy2(SO4)3

Los haluros de disprosiu, como DyF3 y DyBr3, tienden a tomar colores amarellentaos. L'óxidu de disprosiu (III), tamién conocíu como disprosia, ye un polvu blanco que ye altamente magnéticu, inclusive más que l'óxidu de fierro.[3]

El disprosiu combinar con dellos non metales a altes temperatures pa formar compuestu binarios, con estaos d'oxidación +3 y dacuando +2, como por casu DyN, DyP, DyH2 y DyH3; DyS, DyS2, Dy2S3 y Dy5S7; DyB2, DyB4, DyB6 y DyB12, según Dy3C y Dy2C3.[6]

El carbonatu de disprosiu (III), Dy2(CO3)3, y el sulfatu, Dy2(SO4)3, resulten de reacciones similares.[7] Munchos compuestos de disprosiu son solubles n'agua, anque'l carbonatu de disprosiu tetrahidratado (Dy2(CO3)3·4H2O) y el oxalato de disprosiu decahidratado (Dy2(C2O4)3·10H2O) son dambos insolubles n'agua.[8][9]

Isótopos[editar | editar la fonte]

El disprosiu natural ta compuestu de 7 isótopos: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy, y 164Dy. Toos ellos considérense estables, a pesar de que 156Dy aparra por desintegración alfa con una vida media de más de 1×1018 años. De los isótopos naturales, 164Dy ye'l más abondosu correspondiendo a un 28%, siguíu por 162Dy con un 26%. El menos abondosu ye 156Dy con 0.06%.[10]

Ventinueve radioisótopos fueron sintetizaos, con mases atómiques que varien ente 138 y 173. El más estable d'ellos ye 154Dy con una vida media d'aprosimao 3×106 años, siguíu por 159Dy con una vida media de 144.4 díes. El menos estable ye 138Dy con una vida media de 200 ms. Los radioisótopos que son más llixeros que los isótopos estables tienden a aparrar principalmente por desintegración beta β+, ente que aquellos que son más pesaos tienden a aparrar por desintegración β, con delles esceiciones. 154Dy aparra principalmente por desintegración alfa, y 152Dy y 159Dy aparren principalmente por captura electrónica.[10] El disprosiu tien amás siquier 11 isómeros metaestables, con mases atómiques ente 140 y 165. El más estable d'ellos ye 165mDy, que tien una vida media de 1.257 minutos. 149Dy tien dos isómeros metaestables, de los cualos el segundu, 149m2Dy, tien una vida media de 28 ns.[10]

Hestoria[editar | editar la fonte]

En 1878, afayáronse minerales de erbiu que conteníen óxidos de holmiu y tuliu. En París en 1886 el químicu francés Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, mientres trabayaba col óxidu de holmiu, consiguió dixebrar óxidu de disprosiu a partir d'este.[11] El so procedimientu pa dixebrar el disprosiu basar n'eslleir l'óxidu de disprosiu n'ácidu, y depués añedir amoniacu pa bastiar el hidróxidu. Sicasí namái lo llogró a partir del so óxidu dempués de 30 intentos. Por ello denominó disprosiu al nuevu elementu, del griegu dysprositos (δυσπρόσιτος), que significa "malo de llograr". Aun así, l'elementu nun foi dixebráu nuna forma pura hasta dempués del desenvolvimientu de les técniques d'intercambiu d'iones desenvueltes por Frank Spedding na Iowa State University a empiezos de la década de 1950.[2]

Como anécdota, en 1950, Glenn T. Seaborg, Albert Ghiorso, y Stanley G. Thompson bombardearon 241Am con iones d'heliu, produciendo átomos con un númberu atómicu 97 y que se paecía enforma al so vecín lantánido terbiu. Por cuenta de que terbiu foi nomáu asina por Ytterby, la ciudá onde esti y dellos otros elementos fueron descubiertos, esti nuevu elementu foi llamáu berkeliu pela ciudá na cual foi sintetizáu. Sicasí, cuando l'equipu d'investigación afayó l'elementu 98, nun pudieron pensar nuna bona analoxía col disprosiu, y en cuenta de eso nomaron al elementu californiu pol estáu nel cual foi sintetizáu. L'equipu d'investigación llegó a señalar que "nomóse asina en reconocencia al fechu de qu'el disprosiu foi nomáu sobre la base d'una palabra griega que significa 'malo de consiguir', asina mesmu a los buscadores d'otru elementu va un sieglu tras (l'oru) foi-yos difícil consiguir dir a California."[12]

Aplicaciones[editar | editar la fonte]

El disprosiu úsase, en conxunción con vanadiu y otros elementos, como componente de materiales pa láserye; la so alta sección eficaz d'absorción de neutrones térmicos y el so altu puntu de fusión tamién suxuren la so utilidá pa barres de control nuclear. Un óxidu mistu de disprosiu y níquel forma materiales qu'absuerben los neutrones y nun se contraer nin dilaten baxu bombardéu de neutrones enllargáu, y que s'usen pa barres de control en reactores nucleares. Dellos calcogenuros de disprosiu y cadmiu son fontes de radiación infrarroxo pal estudiu de reacciones químiques. El disprosiu tamién s'usa na fabricación de discos compactos.


Referencies[editar | editar la fonte]

  1. (2007–2008) «Dysprosium», en Lide, David R.: CRC Handbook of Chemistry and Physics 4. Nuevu York: CRC Press, 11. ISBN 978-0-8493-0488-0.
  2. 2,0 2,1 Emsley (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press, 129–132. ISBN 0-19-850341-5.
  3. 3,0 3,1 Krebs, Robert Y. (1998). «Dysprosium», The History and Use of our Earth's Chemical Elements. Greenwood Press, 234–235. ISBN 0-313-30123-9.
  4. Jackson, Mike. «Wherefore Gadolinium? Magnetism of the Rare Earths». IRM Quarterly (Institute for Rock Magnetism) 10. http://www.irm.umn.edu/quarterly/irmq10-3.pdf. 
  5. «Chemical reactions of Dysprosium». Webelements. Consultáu'l 16 d'agostu de 2012.
  6. Patnaik, Pradyot (2003). Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill, 289–290. ISBN 0-07-049439-8.
  7. Heiserman, David L. (1992). Exploring Chemical Elements and their Compounds. TAB Books, 236–238. ISBN 0-8306-3018-X.
  8. Perry, D. L. (1995). Handbook of Inorganic Compounds. CRC Press, 152–154. ISBN 0-8493-8671-3.
  9. «Zur Kenntnis der Verbindungen des Dysprosiums». Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 44. doi:10.1002/cber.19110440215. 
  10. 10,0 10,1 10,2 Audi, G.. «Nubase2003 Evaluation of Nuclear and Decay Properties». Nuclear Physics A (Atomic Mass Data Center) 729. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode2003NuPhA.729....3A. 
  11. Paul Émile Lecoq de Boisbaudran. «L'holmine (ou terre X de M Soret) contient au moins deux radicaux métallique (Holminia contains at least two metal)» (en francés). Comptes Rendus 143. http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3058f/f1001.chemindefer. 
  12. Weeks, M. Y. (1968). Discovery of the Elements, 7, Journal of Chemical Education, 848–849. ISBN 0-8486-8579-2.

Enllaces esternos[editar | editar la fonte]




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