EL BLOQUE F

Nieves Romero Rosa María Vargas García María Elena Villasana Herrera Alí Kevin

Introducción.

Características y Propiedades de lantanoides y

actinoides.

Aplicaciones y usos de los compuestos.

Se colocó a este conjunto de 14 elementos debajo del cuerpo de la tabla periódica. Esto fue sólo después del desarrollo de los modelos de estructura electrónica que se hizo evidente que estos elementos correspondían al llenado del conjunto de orbitales 4f.

Torio, protactinio y uranio se consideraban metales de transición.

Durante la década de 1940 se sintetizaron dos nuevos elementos químicos en reactores nucleares: el neptunio y el plutonio. Estos elementos también se consideraban miembros de la serie de transición del período 7.

INTRODUCCIÓN

GLENN THEODORE SEABORG

Seaborg y McMillan compartieron el premio Nobel de

Química en 1951 por sus respectivas contribuciones al

descubrimiento de nuevos elementos químicos más

pesados que el uranio.

En algunas ocasiones, a los lantanoides se les

denominaba elementos de las tierras raras,

aunque ese nombre resulta inapropiado debido a

que nos son particularmente raros.

Actualmente se sabe que su abundancia es

relativamente alta, a excepción del Prometio

(Pm) que es radiactivo y rápidamente se

transforma en otros elementos químicos, aunque

sus propiedades químicas existen y se le puede

obtener de forma sintética en laboratorio.

El término “rara” data de principios del siglo XX,

debido a que eran elementos difíciles de separar

de los minerales que los contienen y por que

raramente se les daba una utilidad.

El término “tierra” es una antigua denominación

para los óxidos y para aquellos minerales que

presentaban aspecto terroso.

Aunque la calificación “Tierras Raras” nos podría hacer pensar que son elementos con escasa abundancia en la corteza terrestre, esto no es así. Algunos elementos como el Cerio, el itrio y el neodimio son más abundantes que el Plomo.

El Tulio, el más escaso de las tierras raras, es aún unas 200 veces más abundante que el oro o el Platino.

Las Tierras raras son elementos muy parecidos

químicamente entre sí y ocupan un lugar

particular en la Tabla Periódica, debido a su

configuración electrónica A este grupo se lo suele

dividir en dos subgrupos de acuerdo a su masa

atómica, el de la Tierras raras livianas (lantano,

Cerio, Praseodimio, neodimio, Promecio, samario,

europio) y Pesadas (Gadolinio, Terbio, Disprosio,

Holmio, erbio, Tulio, iterbio, lutecio).

Durante muchos años no se le

dio importancia a este grupo de

elementos “raros” debido a que

eran muy difíciles de separar

unos de otros.

Desde el punto de vista

económico, a estos elementos se

le suman otros dos elementos

que por su estructura atómica

no se consideran dentro del

grupo, pero sí presentan

propiedades físicas y químicas

muy similares, y además

adquieren importancia

económica; estos elementos son

escandio e itrio.

Las Tierras Raras se encuentran concentradas en

varios minerales económicamente importantes, tales

como: Bastnäesita, Monacita, Xenotima, allanita,

entre los más comunes.

¿DÓNDE SE PUEDEN ENCONTRAR?

Hay muchos sitios en el mundo en donde se

encuentran disponibles las Tierras raras, pero

son muy pocos en los que se encuentran como

depósitos comercialmente rentables. .

El cerio es un elemento tan abundante como el cobre.

Aproximadamente 95% de las 130,000 toneladas de elementos de tierras raras que se extraen al año provienen de China, en su mayoría de la mina Bayan Obo, ubicada en el noreste del país asiático (muy cerca de la frontera con Mongolia). Sin embargo, China no siempre fue el principal productor de estos elementos.

Hasta finales de la década de los 40, Brasil e India eran los principales productores de elementos de tierras raras. Para los años 50, Australia, Malasia y Sudáfrica compartían la corona como los grandes exportadores de este tipo de minerales. No fue sino hasta 1988 cuando China se convirtió en el principal productor.

CARACTERÍSTICAS DE LOS LANTANOIDES

Y ACTINOIDES

LANTÁNIDOS

Son el grupo de elementos químicos que siguen al

lantano.

Cerio (Ce58) Europio (Eu 63) Erbio Er 68)

Praseodimio (Pr 59) Gadolinio (Gd 64) Tulio (Tm 69)

Neodimio (Nd 60) Terbio (Tb 65) Iterbio (Yb 70)

Prometio (Pm 61) Disprosio (Dy 66) Lutecio (Lu 71)

Samario (Sm 62) Holmio (67 Ho)

Tienen el orbital 4f parcial o totalmente lleno

Conocidos como tierras raras ya que se

encuentran en forma de óxidos y se encuentran

presentes en la naturaleza, excepto el prometio

(Pm).

Escandio (Sc) e Itrio (Y) comparten

características

Los orbitales 4f con un gran poder de penetración que se encuentran

apantallados por los orbitales 6s y 5d. Es por ello que presentan el

efecto del campo cristalino sumamente bajo, resultante de la

interacción de iones vecinos.

Esto justifica las propiedades magnéticas y ópticas características

que presentan estos elementos y los compuestos de los que forman

parte.

Los lantánidos se encuentran en muchos minerales principalmente en monacita

El radio de los lantánidos va

disminuyendo conforme

aumenta el número atómico

conocida como Contracción

Lantánida.

Los lantánidos se separan de la mayoría de los otros elementos por precipitación de oxalatos o fluoruros de soluciones ácido nítrico

Lantano

El lantano es un elemento del tipo metálico, de un característico color blanco y plateado, dúctil, considerablemente maleable.

Se puede encontrar en diversos minerales, aunque también se produce de forma artificial mediante la reducción de fluoruro anhidro con calcio.

ELEMENTOS CONSIDERADOS COMO

LANTÁNIDOS

Nombre Lantano

Número atómico 57

Valencia 3

Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,1

Radio covalente (Å) 1,69

Radio iónico (Å) 1,15

Radio atómico (Å) 1,87

Configuración electrónica [Xe]5d16s

2

Primer potencial de ionización (eV) 5,63

Masa atómica (g/mol) 138,91

Densidad (g/ml) 4,47

Punto de ebullición (ºC) 3470

Punto de fusión (ºC) 920

Descubridor Carl Mosander en 1839

Se trata de un metal gris, plateado y brillante, es maleable. Este metal tiene gran facilidad para oxidarse, lográndolo ya a temperatura ambiente, el cerio es de los más abundantes en la Tierra, pudiendo encontrarse en numerosos minerales diferentes.

El cerio se usa especialmente como componente del Mischmetal o “Metal de Misch”, una poderosa aleación química que incluye varios elementos de tierras raras y cuya utilización refiere a la ignición. Así el cerio se ocupa en la fabricación de encendedores.

CERIO

Nombre Cerio

Número atómico 58

Valencia 3,4

Estado de oxidación +4

Electronegatividad 1,1

Radio covalente (Å) 1,65

Radio iónico (Å) 1,01

Radio atómico (Å) 1,81

Configuración electrónica [Xe]4f15d16s2

Primer potencial de ionización (eV) 6,94

Masa atómica (g/mol) 140,12

Densidad (g/ml) 6,67

Punto de ebullición (ºC) 3468

Punto de fusión (ºC) 795

Descubridor W. von Hisinger en 1903

Cuando se pone en contacto con el agua el praseodimio forma una capa de óxido de un color verdoso muy característico, el cual de hecho le da su nombre.

El elemento puede obtenerse mediante modernas técnicas de extracción, como el intercambio iónico y el uso de compuestos disolventes, tal como ocurre con otras tierras raras.

PRASEODIMIO

Nombre Praseodimio

Número atómico 59

Valencia 3,4

Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,1

Radio covalente (Å) 1,65

Radio iónico (Å) 1,09

Radio atómico (Å) 1,82

Configuración electrónica [Xe]4f35d06s2

Primer potencial de ionización (eV) 5,80

Masa atómica (g/mol) 140,907

Densidad (g/ml) 6,77

Punto de ebullición (ºC) 3127

Punto de fusión (ºC) 935

Descubridor Von Welsbach en 1885

Este elemento se puede encontrar en dos formas alotrópicas, una con estructura de doble hexagonal o una cúbica y de cuerpo centrado. En la naturaleza, el neodimio tiene 7 isótopos estables, siendo el Nd-142 el más conocido, aunque se conocen otros 14 isótopos radiactivos.

Tiene grandes propiedades magnéticas

NEODIMIO

Nombre Neodimio

Número atómico 60

Valencia 3

Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,2

Radio covalente (Å) 1,64

Radio iónico (Å) 1,09

Radio atómico (Å) 1,82

Configuración electrónica [Xe]4f45d

06s

2

Primer potencial de ionización (eV) 6,33

Masa atómica (g/mol) 144,24

Densidad (g/ml) 7,00

Punto de ebullición (ºC) 3027

Punto de fusión (ºC) 1024

Descubridor Carl Auer von Welsbach 1885

Se genera

artificialmente en

reactores nucleares, ya

que es uno de los

elementos resultantes

de la fisión del uranio,

del torio y del plutonio.

Todos los isótopos

conocidos son

radiactivos.

PROMETIO

Nombre Prometio

Número atómico 61 Valencia 3

Estado de oxidación +3 Electronegatividad - Radio covalente (Å) -

Radio iónico (Å) 1,06 Radio atómico (Å) 1,83 Configuración electrónica [Xe]4f55d06s2

Primer potencial de ionización (eV) -

Masa atómica (g/mol) 147

Densidad (g/ml) - Punto de ebullición (ºC) - Punto de fusión (ºC) 1027

Descubridor Marinsky 1945

El samario posee un

característico lustre

plateado brillante y es

considerablemente estable

en el aire.

Se obtiene por reducción

del oxido con bario y

lantano.

SAMARIO

Nombre Samario

Número atómico 62

Valencia 2,3

Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,1

Radio covalente (Å) 1,66

Radio iónico (Å) 1,04

Radio atómico (Å) 1,66

Configuración electrónica [Xe]4f65d06s2

Primer potencial de ionización (eV) 5,63

Masa atómica (g/mol) 150,35

Densidad (g/ml) 7,54

Punto de ebullición (ºC) 1900

Punto de fusión (ºC) 1072

Descubridor Paul Emile Lecoq de Boisbaudran en 1879

El europio es un metal de color gris acerado, bastante blando y maleable. Se oxida rápidamente en el aire y es el mas reactivo de los elementos de las tierras raras o elementos de transición interna.

Se obtiene por reducción del oxido con lantano.

EUROPIO

Nombre Europio

Número atómico 63 Valencia 2,3

Estado de oxidación +2 Electronegatividad 1,0 Radio covalente (Å) 1,85

Radio iónico (Å) 1,12 Radio atómico (Å) 2,04 Configuración electrónica [Xe]4f75d06s2

Primer potencial de ionización (eV) 5,72

Masa atómica (g/mol) 151,96

Densidad (g/ml) 5,26 Punto de ebullición (ºC) 1439 Punto de fusión (ºC) 826

Descubridor Carl Mosander en 1843

El gadolinio es un metal brillante que reacciona lentamente con el agua. Soluble en ácidos diluidos e insoluble en agua. Presenta un alto magnetismo, especialmente a bajas temperaturas

GADOLINIO

Nombre Gadolinio

Número atómico 64

Valencia 3

Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,1

Radio covalente (Å) 1,61

Radio iónico (Å) 1,02

Radio atómico (Å) 1,79

Configuración electrónica [Xe]4f75d16s2

Primer potencial de ionización (eV) 6,20

Masa atómican (g/mol) 157,25

Densidad (g/ml) 7,89

Punto de ebullición (ºC) 3000

Punto de fusión (ºC) 1312

Es un metal de color plateado

y algo brillante que es

relativamente estable en el

aire, es fácilmente maleable,

dúctil.

Su óxido es de un

característicos color marrón

oscuro (chocolate) y se

conocen 21 isótopos de terbio.

TERBIO

Nombre Terbio

Número atómico 65

Valencia 3,4

Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,2

Radio covalente (Å) 1,59

Radio iónico (Å) 1,0

Radio atómico (Å) 1,77

Configuración electrónica [Xe]4f95d06s2

Primer potencial de ionización (eV) 6,76

Masa atómica (g/mol) 158,924 Densidad (g/ml) 8,27

Punto de ebullición (ºC) 2800

Punto de fusión (ºC) 1356

Descubridor Carl Mosander en 1843

Ocupa el séptimo lugar en abundancia. Reacciona lentamente con el agua, se disuelve fácilmente con ácidos diluidos y concentrados.

Se encuentra en determinados tipos de minerales, como en los de gadolinita, euxenita, xenotima o fergusonita, entre otros.

DISPROSIO

Nombre Disprosio

Número atómico 66

Valencia 3 Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,1

Radio covalente (Å) 1,59

Radio iónico (Å) 0,99

Radio atómico (Å) 1,77

Configuración electrónica [Xe]4f10

5d06s

2

Primer potencial de ionización (eV) 6,85

Masa atómica (g/mol) 162,50

Densidad (g/ml) 8,54

Punto de ebullición (ºC) 2600

Punto de fusión (ºC) 1407

Es un metal bastante suave y considerablemente maleable. Es estable en aire seco y a temperatura ambiente.

Pierde estabilidad con facilidad al hacer contacto con la humedad y temperaturas muy elevadas.

HOLMIO

Nombre Holmio

Número atómico 67 Valencia 3

Estado de oxidación +3 Electronegatividad 1,2 Radio covalente (Å) 1,58

Radio iónico (Å) 0,97 Radio atómico (Å) 1,76 Configuración electrónica [Xe]4f115d06s2

Primer potencial de ionización (eV) -

Masa atómica (g/mol) 164,930

Densidad (g/ml) 8,80 Punto de ebullición (ºC) 2600 Punto de fusión (ºC) 1461

Descubridores J.L. Soret in 1878

Es un sólido blanco, maleable de brillo metálico, soluble en ácidos e insoluble en agua. Presenta baja toxicidad y gran resistencia eléctrica.

ERBIO

Nombre Erbio

Número atómico 68

Valencia 3 Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,2

Radio covalente (Å) 1,57

Radio iónico (Å) 0,96

Radio atómico (Å) 1,75

Configuración electrónica [Xe]4f12

5d06s

2

Primer potencial de ionización (eV) -

Masa atómica (g/mol) 167,26

Densidad (g/ml) 9,05

Punto de ebullición (ºC) 2900

Punto de fusión (ºC) 1497

Descubridor Carl Mosander en 1843

El tulio es un sólido de brillo metálico soluble en ácidos diluidos que reacciona lentamente con el agua. El elemento natural consta de un solo isótopo, de numero másico 169.

Este elemento se obtiene mediante la reducción del óxido de lantano en la del calcio aislado en un recipiente cerrado.

TULIO

Nombre Tulio

Número atómico 69

Valencia 2,3

Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,2

Radio covalente (Å) 1,56

Radio iónico (Å) 0,95

Radio atómico (Å) 1,74

Configuración electrónica [Xe]4f135d06s2

Primer potencial de ionización (eV) -

Masa atómica (g/mol) 168,934

Densidad (g/ml) 9,33

Punto de ebullición (ºC) 1727

Punto de fusión (ºC) 1545

Descubridor Theodore Cleve 1879

Es un metal completamente maleable, soluble en ácidos diluidos y en amoniaco liquido.

Su uso más común es como componente de los cables de fibra óptica, mediante una aleación con acero inoxidable, ya que mejora así las propiedades mecánicas de los cables.

ITERBIO

Nombre Iterbio

Número atómico 70

Valencia 2,3 Estado de oxidación +2

Electronegatividad 1,1

Radio covalente (Å) 1,70

Radio iónico (Å) 1,13

Radio atómico (Å) 1,92

Configuración electrónica [Xe]4f14

5d06s

2

Primer potencial

de ionización (eV)

6,24

Masa atómica (g/mol) 173,04

Densidad (g/ml) 6,98

Punto de ebullición (ºC) 1427

Punto de fusión (ºC) 824

Descubridor Jean de Marignac en 1878

Es un metal trivalente de un característico color plateado con tonos blancuzcos, es relativamente estable en el aire.

LUTECIO

Nombre Lutecio

Número atómico 71

Valencia 3 Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,2

Radio covalente (Å) 1,56

Radio iónico (Å) 0,93

Radio atómico (Å) 1,74

Configuración electrónica [Xe]4f14

5d16s

2

Primer potencial de ionización (eV) 5,02

Masa atómica (g/mol) 174,97

Densidad (g/ml) 9,84

Punto de ebullición (ºC) 3327

Punto de fusión (ºC) 1652

Descubridor George Urbain en 1907

ACTINIO El actinio (del griego ακτις, ακτινoς, rayo luminoso), fue descubierto en 1899 por el químico francés André-Louis Debierne. En 1902 fue descubierto, de forma independiente, por Friedrich Oscar Giesel como una sustancia muy similar al lantano, y lo denominó «emanium» en 1904.

Luego de realizadas las comparaciones entre estas sustancias en 1904 se determinó que eran idénticas y el nombre propuesto por Debierne fue retenido debido a que tenía prioridad.

El actinio es un elemento metálico, radiactivo

como todos los actínidos y de color plateado.

Debido a su intensa radiactividad brilla en la

oscuridad con una luz azulada.

TORIO

El torio se llamó así en

honor de Tor, el dios

nórdico del relámpago y

la tormenta. Jöns Jakob

Berzelius lo aisló por

primera vez, en 1828.

En el último decenio del

siglo XIX los

investigadores Pierre

Curie y Marie Curie

descubrieron que este

elemento emitía

radiactividad.

Se encuentra en estado natural en los minerales

monacita, torita y torianita. En estado puro es un

metal blando de color blanco-plata que se oxida

lentamente. Si se tritura finamente y se calienta,

arde y emite luz blanca.

El torio pertenece a la familia de las sustancias

radiactivas lo cual implica que su núcleo es

inestable.

PROTACTINIO El protactinio fue identificado por primera vez en

1913 cuando Kasimir Fajans y O.H. Göhring

Dieron al nuevo elemento el nombre de Brevium

(latín: brevis, es decir, breve). El nombre se

cambió a Protoactinium en 1918 cuando dos

grupos de científicos (Otto Hahn y Lise Meitner

de Alemania, y Frederick Soddy y John Cranston

del Reino Unido) descubrieron de manera

independiente el 231Pa, y acortaron el nombre a

protactinium (en español, protoactinio) en 1949.

Protactinio

Número atómico:91

Grupo:3

Periodo:7

Configuración electrónica:[Rn] 5f2 6d1 7s2

Estados de oxidación:+4 +5

Electronegatividad:1.5

Radio atómico / pm:156.1

Calentando eléctricamente el

pentayoduro de protactinio a alto vacío.

URANIO

Junto con todos los elementos con pesos atómicos

superiores al del hierro, el uranio se origina de

forma natural durante las explosiones de las

supernovas.

URANIO

Nombre Uranio

Número atómico 92

Valencia 3,4,5,6

Estado de oxidación +3

Electronegatividad 1,7

Radio covalente (Å) 1,42

Radio iónico (Å) 1,11

Radio atómico (Å) 1,56

Configuración electrónica [Rn]5f36d17s2

Primer potencial de ionización (eV) 4

Masa atómica (g/mol)238,03

El uranio es aproximadamente un 70% más

denso que el plomo, aunque menos denso que el

oro o el wolframio. Es levemente radioactivo. Fue

descubierto como óxido en 1789 por M. H.

Klaproth que lo llamó así en el honor del planeta

Urano que acababa de ser descubierto en 1781.

El uranio natural está formado por tres tipos de

isótopos: uranio-238 (238U), uranio-235 (235U) y

uranio-234 (234U).

El 235U se utiliza como combustible en centrales

nucleares y en algunos diseños de armamento

nuclear.

NEPTUNIO

Fue obtenido por primera vez en 1940 por

McMillan y Abelson bombardeando uranio con

deuterones de gran velocidad.

•Se produce por reducción del

trifluoruro de neptunio con vapor

de bario o de litio a 1200 ºC.

•Como subproducto de la

obtención de plutonio

en reactores nucleares.

NEPTUNIO

Se obtiene artificialmente. Es un metal blanco

plateado, similar químicamente al uranio.

Existen diversas variedades cristalinas. El

neptunio es un elemento reactivo que es

mezclable a la mayoría de los elementos. Se

presenta en diversos grados de oxidación: +3, +4,

+5, +6, y +7, siendo +5 el que posee mayor

estabilidad.

PLUTONIO

El plutonio (específicamente, plutonio-238) fue

producido y aislado por primera vez el 14 de

diciembre de 1940 y fue identificado

químicamente el 23 de febrero de 1941 por el Dr.

Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, J. W.

Kennedy y A. C. Wahl bombardeando uranio con

deuterio en el ciclotrón de 150 cm de diámetro de

la Universidad de California, Berkeley.

El plutonio es un elemento transuránico radiactivo

con el número atómico 94. Apariencia gris plateada

que se oscurece cuando es expuesto al aire, formando

una capa opaca cuando se oxida. El elemento

normalmente exhibe seis estados alotrópicos y cuatro

de oxidación. Reacciona con el carbono, los halógenos,

nitrógeno y silicio. Cuando se expone al aire húmedo

forma óxidos e hidruros que expanden hasta un 70%

su volumen, que a su vez, se desprende en forma de

polvo que puede inflamarse de forma espontánea.

También es un elemento radioactivo y se puede

acumular en los huesos. Estas propiedades hacen que

manipular plutonio sea peligroso.

CURIO

El curio fue sintetizado por primera vez en la

Universidad de California, Berkeley y también

por Glenn T. Seaborg, Ralph A. James y Albert

Ghiorso en 1944. Se eligió el nombre curio en

honor a Marie Curie y su marido Pierre, famosos

por descubrir el radio y por otros importantes

trabajos sobre radiactividad.

CURIO

Su número atómico es 96. Se produce bombardeando plutonio con partículas alfa (iones de helio). El curio no existe en el ambiente terrestre, pero puede producirse en forma artificial. Sus propiedades químicas se parecen tanto a las de las tierras raras típicas que, si no fuera por su radiactividad, podría con facilidad confundirse fácilmente con uno de estos elementos. Entre los isótopos conocidos del curio figuran los de número de masa 238 a 250. El curio es típicamente bastante insoluble y se añade fuertemente a las partículas del suelo.

BERKELIO

Su nombre es un homenaje a la ciudad de Berkeley, California, sitio en el cual se encuentra el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California en el cual se descubrió este elemento en diciembre de 1949. El berkelio fue el quinto elemento descubierto luego del neptunio, plutonio, curio y americio. Es un metal radioactivo, blando y de color plateado blancuzco, existe en dos formas cristalinas y se funde a

986ºC

CALIFORNIO

Los investigadores de física Stanley G. Thompson,

Kenneth Street, Jr., Albert Ghiorso y Glenn T.

Seaborg sintetizaron por primera vez californio en

la Universidad de California, Berkeley alrededor

del 9 de febrero de 1950.

CALIFORNIO

Las propiedades químicas se parecen a las observadas

para los otros elementos actínidos con carga 3+: el

nitrato, sulfato, cloruro y perclorato son solubles en

agua. El californio se precipita como fluoruro, oxalato

o hidróxido. La cromatografía de intercambio iónico se

puede usar para aislar e identificar el californio en

presencia de los otros elementos actínidos. El

californio metálico es muy volátil y destila a

temperaturas del orden de 1100-1200ºC (2010-

2190ºF). Es químicamente reactivo y existe en tres

diferentes modificaciones cristalinas entre la

temperatura ambiente y su punto de fusión 900ºC

(1600ºF).

EINSTENIO

Fue llamado así en honor de Albert Einstein, se

descubrió en diciembre de 1952 en los restos de la

primera explosión termonuclear en el Pacífico,

realizada un mes antes, por el equipo de

investigadores formado por G. R. Choppin, A.

Ghiorso, B. G. Harvey y S. G. Thompson.

EINSTENIO Es el actínido más pesado de aquellos en que puede

determinarse esta propiedad. El metal es químicamente reactivo y muy volátil, se funde a 860ºC (1580ºF); se conoce una estructura cristalina.

El fermio no se encuentra en la naturaleza; su descubrimiento y producción se alcanza por transmutación nuclear artificial de elementos más ligeros. Se han descubierto los isótopos radiactivos de número de masa 244-259. El peso total del fermio que ha sido sintetizado es mucho menor de una millonésima de gramo.

FERMIO

FERMIO

Al elemento se le dio el nombre de fermio en

1955, en honor al físico nuclear estadounidense

de origen italiano Enrico Fermi.

MENDELEVIO

Lo identificaron Albert Ghiorso, Bernard G.

Harvey, Gregory R. Choppin, Stanley G.

Thompson y Glenn T. Seaborg el 19 de

febrero de 1955.

MENDELEVIO

Los estudios de las propiedades químicas del

mendelevio se limitan a cantidades mínimas. El

comportamiento del mendelevio en cromatografía

de intercambio iónico muestra que existe en

solución acuosa, principalmente en el estado de

oxidación 3+ característico de los elementos

actínidos. Sin embargo, también tiene un estado

de oxidación dipositivo (2+) y un monopositivo

(1+)

NOBELIO

Fue identificado por primera vez en forma

correcta en 1966 por científicos del Laboratorio

Flerov de Reacciones Nucleares en Dubna, Rusia.

Llamado así en honor del inventor Alfred Nobel.

En un acelerador lineal de partículas,

bombardeando curio con carbono.

LAWRENCIO

El lawrencio fue sintetizado por primera vez por el equipo de física nuclear integrado por Albert Ghiorso, Torbjørn Sikkeland, Almon Larsh, Robert M. Latimer, y sus colaboradores el 14 de febrero de 1961.

El origen del nombre, es una referencia al físico nuclear Ernest O. Lawrence de la Universidad de California, que inventó el acelerador de partículas de ciclotrón.

USOS Y APLICACIONES DE LOS ELEMENTOS

DEL BLOQUE F

Lantanoides. Su aplicación se encuentra presente en

muchos sectores industriales, siendo las cantidades usadas muy

pequeñas en comparación con otros elementos.

Actinoides. Usos de investigación y en

reactores nucleares. En general no hay

aplicaciones comerciales.

Propiedades ópticas. Componentes que presentan fenómenos de interacciones como absorción, emisión y refracción de luz.

•Lentes de sol. Al desviar la luz ultravioleta e infrarroja

•Láseres

•Proyectores de rayos X, o como repetidores en los enlaces de transmisión de fibra óptica terrestres y submarinos.

Ejemplo. El Neodimio para filtros de infrarrojo y rubíes falsos para su producción en láseres.

Como agentes de dopado en amplificadores ópticos con fibra-dopada.

Coloración de vidrios.

El Tm se ha usado en la fabricación de láseres, pero por su alto costo de producción se prefiere trabajar con otros elementos.

La2O3.

Su estructura cristalina puede

cambiar dependiendo del pH al que

se encuentre

-Los óxidos de lantano y de

cerio se emplean para

fabricación y pulido de

vidrios ópticos brindando

mayor resistencia.

-Se usan para fabricar

crisoles

Cerca de 15.000 ton/año de los lantanoides se consumen como

catalizadores y en la producción de gafas.

Cristal didimio (mezcla de neodimio y praseodimio). Gafas protectoras para soldadores y sopladores de vidrio

El praseodimio es utilizado para dar a los vidrios y esmaltes un color amarillo.

El LaB6 como emisor termoiónico

Filamentos en Microscopios de Barrido Electrónico.

El mismo lantano es utilizado como componente de las pantallas intensificadoras de las unidades de rayos X

Como catalizadores.

Europio, Holmio

El óxido de samario (III) se añade al cristal para absorber radiación infrarroja y actúa como un catalizador de la deshidratación y deshidrogenización del etanol.

Óxido de Cerio II En craqueo catalítico como parte de la zeolita.

Propiedades fluorescentes

Los materiales que fluorescen lo hacen porque contienen estructuras conocidas como fluoróforos.

Los lantánidos como fluoróforos.

Los electrones que son responsables de las propiedades de los iones lantánidos son electrones 4f. Estos orbitales están protegidos muy efectivamente de la influencia de fuerzas externas en las capas externas 5s2 y 5p6

Ejemplo.

En los cinescopios para las

televisiones a color:

El choque de electrones contra

ciertos compuestos mixtos de

lantanoides tiene como resultado

la emisión de luz visible dentro

de un intervalo estrecho de

longitudes de onda.

Oxido de Ytrio y Europio. (Eu,Y)2O3, emite un

color rojo intenso cuando se bombardea con

electrones de alta energía.

Europio. Utilizado para

focos de bajo consumo.

Borohidruros de lantanoides se han

utilizado como materiales de partida para

preparar compuestos de coordinación y

complejos organometálicos

Industria farmacéutica

Oxalato de Cerio. Antivomitivo

Carbonato de Lantano. Quelantes de fósforo en medicamentos como el Fosrenol . En los que el lantano ayuda a eliminar el exceso de fósforo en la sangre en pacientes con insuficiencia renal.

Aleación de metales.

Mischmetall (mezcla de metales).

Obtenida por electrólisis de una mezcla fundida de

cloruros de lantánidos:

Cerio, lantano, neodimio y praseodimio.

Componentes muy sensibles a la oxidación

Dispositivos de ignición

Esta aleación usualmente se mezcla con hierro y magnesio para mejorar sus propiedades de ignición:

Barras de ferrocerio

Aleación que tiene una propiedad llamada piroforicidad, propiedad que tienen ciertos metales para inflamarse al contacto con el aire, cuando se encuentran en partículas pequeñas.

Composición: Hierro: 19%, Cerio: 38%, Lantano: 22%, Neodimio: 4%, Praseodimio: 4% y Magnesio: 4%

http://www.youtube.com/watch?v=um3Qh5V-acs

Superconductividad

1911. A una temperatura cercana al cero absoluto los

elementos pierden casi toda resistencia eléctrica, lo

cual hace que se conviertan en superconductores.

1933. Se observa que los materiales superconductores

repelen un campo magnético (efecto Meissner).

1985. Suiza. Georg Bednorz & Karl Müller. Preparan un óxido con iones de lantano, bario y cobre (II), el cual se vuelve superconductor a 35K, lo que les valió en Nobel de física por dicho descubrimiento.

A partir de entonces se empezaron a preparar

compuestos de otros óxidos mixtos de metales que son

superconductores a temperaturas relativamente altas.

YBa2Cu3O7(YBCO) el

cual es

superconductor a

77K.

Estructura derivada

de la perovskita

(CaTiO3)

Los superconductores a altas temperaturas implican menos costo de funcionamiento que aquellos que requieren estar cerca del cero absoluto.

SUPERCONDUCTORES y temperatura a la que

presentan el fenómeno

Propiedades magnéticas

Samario-Cobalto

Neodimio-Níquel

El samario forma un compuesto con el cobalto (SmCo5), el cual que es un poderoso imán permanente con gran resistencia a la corrosión. Puede trabajar a altas temperaturas.

Aplicaciones tales como la fabricación de motores en herramientas inalámbricas, discos duros y sellos

magnéticos.

Imanes más

potentes creados

por el hombre

El Tm169 tiene un uso potencial en materiales cerámicos magnéticos llamados ferritas, que son usados en equipamientos de microondas.

PrNi5 tiene un efecto magnético muy fuerte que permite

acercarse a menos de una milésima de grado del cero absoluto.

Aplicado el refrigeradores de baja temperatura.

Organometálicos con

lantanoides

No son tan comunes como los

metales de transición, que son

usados como catalizadores.

Tienen propiedades parecidas a

los organometálicos de Mg y

Na. Se usan como reactivos de

transmetalación cuando

reaccionan con haluros

metálicos.

• Uranio:

Uranio enriquecido

(concentrado U235) como

combustible para

reactores nucleares.

Permite extraer con

rapidez y facilidad la

energía generada.

El Uranio como combustible representa el 17% de la electricidad

obtenida en el mundo.

Urannita.

Adición de uranio para la creación de

cristales verdes o fosforescentes en

amarillo.

Canicas de

Uranio

Gilbert Spinthariscope: es un tubo de

cartón que se utilizaba para vigilar

elementos radioactivos, así como también

su actividad

*Todos estos usos se han

abandonado para

utilizarse solamente

como combustible nuclear

Nitrato de

Uranilo

El uranio empobrecido (U238)

es usado en la producción de

municiones perforantes por su

mayor capacidad de

penetración

y como blindajes de material

radiactivo de alta resistencia.

Las armas con uranio

empobrecido se consideran

armas convencionales y las

fuerzas armadas las utilizan

libremente.

El uranio en estado metálico

es usado para los blancos de

rayos X, para hacer rayos X de

alta energía.

Actinio:

Al ser 150 veces más reactivo que el Radio, generalmente se usa para investigaciones.

Uranio238 puede ser desintegrado en Plutonio.

Actinoides a partir del Uranio son utilizados en investigación y como fuente de neutrones.

BIBLIOGRAFÍA

Atkins, P.; Overtone, T.; Rourke, J.; Weller, M. Química Inorgánica, 4ª Edición, McGrawl Hill, México, 2008

Rayner-Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva, Pearson Educación, México 2000

Hahn, Otto, New Atoms, progress and some memories, Enselvier Publisching Company, INC., 1959

Aballe, M. et al. 1996. Microscopía Electrónica de Barrido y Microanálisis por Rayos X, Editorial Rueda, S.L., Madrid. 476 pp.

González, G. 2006. Principios de Microscopía Electrónica de Barrido y Microanálisis por Rayos X Característicos, Facultad de Química, UNAM, México. 98 pp.

Greenwood, N. N. Earnshaw, A. 1984. Chemistry of the Elements, Pergamon Press, U.K. 1542 pp.

PÁGINAS DE INTERNET

http://www.lenntech.es/periodica/tabla-periodica.htm

http://www.ojocientifico.com/4959/mischmetal-que-es-el-metal-de-misch

http://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/conmarcos/elementos/la.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Piroforicidad

http://www.foro.salvatuvida.com/viewtopic.php?f=9&t=1143

http://metals.about.com/od/properties/a/What-Is-Mischmetal.htm

http://mx.tuhistory.com/la-historia-de/inventos/el-encendedor.html

http://www.educaplus.org/luz/colprima.html

http://www.um.es/geograf/sigmur/teledet/tema05.pdf

http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/fluorescencia

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_lantano_(III)

http://es.wikipedia.org/wiki/Quelante_de_fosfato

http://www.directindustry.es/prod/ningbo-souwest-magnetech-development-co-ltd/imanes-samario-cobalto-smco-71253-678855.html