Elemento 39 · Grupo 3 · Período 5
Itrio Y
El metal plateado que pone el rojo en las pantallas, el amarillo en los LED blancos y la precisión en muchos láseres. Estudia con simuladores, juegos, fichas y un quiz.
- Z = 39
- A = 89
- Y³⁺
- [Kr] 4d¹ 5s²
- Gadolin, 1794
¿Qué es el itrio?
Un metal de transición blando y plateado del grupo 3. No es un lantánido, pero se parece tanto a los lantánidos pesados que casi siempre aparece mezclado con ellos y se clasifica entre las tierras raras.
- Símbolo químico
- Y
- Número atómico (Z)
- 39
- Grupo · período · bloque
- 3 · 5 · d
- Categoría
- Metal de transición (tierra rara)
- Masa atómica
- 88,906 u
- Configuración
- [Kr] 4d¹ 5s²
- Estado de oxidación
- +3
- Isótopo natural
- 89Y (100 %)
El nombre «tierras raras» confunde: no son raras por escasas. El itrio, por ejemplo, es unas 400 veces más abundante en la corteza que la plata. Lo difícil es separarlo, porque sus elementos vecinos se comportan casi igual.
El itrio en la tabla periódica nuevo
Toca cualquier elemento para ver su ficha. Usa los filtros para ver dónde están las tierras raras, el grupo 3 y los elementos de Ytterby.
Las 17 tierras raras son el escandio (21), el itrio (39) y los 15 lantánidos (57–71). El itrio queda justo encima de los lantánidos: su ion Y³⁺ mide casi lo mismo que el Ho³⁺, y por eso se comporta como un lantánido pesado.
Historia del itrio
Empieza con una roca negra y pesada en una cantera sueca. Abre cada fecha para ver el detalle.
Origen del nombre
Ytterby es un pueblo de Suecia. De él salió el nombre de la roca (ytterbita), luego el del óxido (itria, Y₂O₃) y por último el del metal: itrio. La misma cantera dio nombre a cuatro elementos.
Datos atómicos
Con Z, A y la carga calculas todas las partículas del átomo. Cambia el isótopo o convierte el átomo en ion.
- Número atómico (Z)
- 39
- Número másico (A)
- 89
- Protones
- 39
- Neutrones (A − Z)
- 50
- Electrones
- 39
- Configuración
- [Kr] 4d¹ 5s²
- Estado
Protones = Z. Electrones = Z en el átomo neutro; en el ion Y³⁺ hay 3 menos. Neutrones = A − Z. Las capas del átomo neutro tienen 2, 8, 18, 9 y 2 electrones; en el ion la última capa queda vacía y es igual a la del kriptón.
Configuración electrónica nuevo
Llena los orbitales electrón por electrón, siguiendo la regla de las diagonales y la regla de Hund. Al llegar a 39 tienes el itrio.
Regla de las diagonales
Sigue las flechas de arriba abajo: es el orden en que se llenan los subniveles.
¿Por qué 4d¹ 5s²?
El subnivel 5s tiene menos energía que el 4d, así que se llena antes. El electrón número 39 entra en el 4d. Al formar Y³⁺, el átomo pierde primero los dos electrones 5s y luego el 4d, y queda con la configuración del kriptón.
Propiedades
Un metal blando, plateado y bastante reactivo que se protege con una capa de óxido.
Físicas
- Estado a 20 °C
- Sólido
- Color
- Blanco plateado, brillo metálico
- Dureza
- Blando
- Densidad
- 4,47 g/cm³
- Fusión
- 1526 °C (1799 K)
- Ebullición
- 2930 °C (3203 K)
- Estructura
- Hexagonal compacta
- Electronegatividad
- 1,22 (Pauling)
Químicas
- Estado de oxidación habitual: +3.
- En aire forma una capa protectora de óxido: 4 Y + 3 O₂ → 2 Y₂O₃.
- Reacciona despacio con agua fría y más rápido con agua caliente: 2 Y + 6 H₂O → 2 Y(OH)₃ + 3 H₂.
- Virutas y polvo fino pueden arder en aire por encima de unos 400 °C.
- Se disuelve en ácidos y reacciona con halógenos (YF₃, YCl₃).
- Sus compuestos suelen ser incoloros o blancos, porque el Y³⁺ no tiene electrones d.
¿En qué estado está a cada temperatura?
Compara con otros metales
El grupo 3, lado a lado nuevo
| Propiedad | Sc | Y | La | Lu |
|---|---|---|---|---|
| Z | 21 | 39 | 57 | 71 |
| Masa (u) | 44,956 | 88,906 | 138,91 | 174,97 |
| Densidad (g/cm³) | 2,99 | 4,47 | 6,15 | 9,84 |
| Fusión (°C) | 1541 | 1526 | 920 | 1652 |
| Electronegatividad | 1,36 | 1,22 | 1,10 | 1,27 |
| Radio M³⁺ (pm) | 74,5 | 90 | 103 | 86 |
El radio del Y³⁺ (90 pm) queda entre los de los lantánidos pesados: por eso se esconde entre ellos en los minerales.
Enlaces químicos
Según con qué se una, el itrio forma enlaces metálicos, iónicos o covalentes. Elige uno.
Y metálico
Cada átomo cede sus electrones de valencia (4d¹ 5s²) a una nube compartida. Los cationes quedan en una red hexagonal compacta y los electrones circulan entre ellos. Por eso el itrio brilla, conduce la electricidad y se deforma sin romperse.
Ejemplos: Y(s) y sus aleaciones con Al y Mg.
Enlace iónico
El itrio pierde tres electrones con facilidad y forma Y³⁺. Con no metales muy electronegativos (O, F, Cl) se arma una red de iones de carga opuesta. La carga total debe ser cero.
Ejemplos: Y₂O₃, YF₃, YCl₃. La diferencia de electronegatividad con el oxígeno es 3,44 − 1,22 = 2,22, un valor alto. Ningún enlace es 100 % iónico: en los óxidos hay algo de carácter covalente.
Enlace covalente
Aparece cuando los no metales comparten electrones. En el fosfato de la xenotima (YPO₄), los enlaces P–O dentro del ion PO₄³⁻ son covalentes y el Y³⁺ se une a ese ion de forma iónica. Existen además compuestos organometálicos de itrio con enlaces Y–C polares, que se estudian como catalizadores de polimerización.
Arma la fórmula con cargas nuevo
Elige el anión. El itrio aporta +3; la fórmula sale del mínimo común múltiplo de las cargas.
Regla rápida
| Átomos que se unen | Enlace | Ejemplo con itrio |
|---|---|---|
| Metal + metal | Metálico | Y, aleaciones Al–Y |
| Metal + no metal | Iónico | Y₂O₃, YF₃ |
| No metal + no metal | Covalente | P–O en el PO₄³⁻ de YPO₄ |
Laboratorio de cálculo nuevo
Escribe cualquier fórmula y obtén su masa molar, los moles, el número de partículas y cuánto itrio contiene. Te muestra el cálculo paso a paso.
| Elemento | Átomos | Masa atómica | Aporte (g/mol) | % en masa |
|---|
Aplicaciones
Casi nunca verás itrio metálico: aparece como óxido o dentro de cristales. Mira dónde cae cada luz en el espectro y filtra las aplicaciones por área.
El espectro del itrio nuevo
Toca cada marca. La escala es logarítmica para que quepan el visible y el infrarrojo.
Extracción industrial
Del mineral al metal hay seis etapas. La más difícil es separar el itrio de sus vecinos.
Minerales de origen
Fosfato de itrio. Fuente principal de itrio y tierras raras pesadas.
Rica en tierras raras ligeras; trae algo de itrio y suele llevar torio radiactivo.
El silicato donde se descubrió el itrio.
Iones de tierras raras pegados a arcillas, sobre todo en el sur de China. Se lavan con soluciones salinas.
¿Por qué hacen falta tantas etapas? nuevo
Supón que cada etapa de extracción por solventes sube un poco la pureza. Mueve el control y mira cuántas etapas necesitas para llegar a 99,99 %.
Tiempo de duración
Son dos preguntas distintas: cuánto dura el itrio natural y cuánto duran sus isótopos radiactivos.
Itrio natural
Es 100 % 89Y, un isótopo estable. No se desintegra, así que su duración es ilimitada.
Itrio artificial
Los demás isótopos se desintegran. El 90Y, el de uso médico, se obtiene del 90Sr o activando 89Y con neutrones.
Simulador de semivida
Cada punto es 1 de cada 100 átomos iniciales; los rojos siguen sin desintegrarse. Con «al azar» verás que cada átomo decide solo, pero el conjunto sigue la curva.
Calculadora de dosis restante nuevo
Un hospital recibe una muestra de ⁹⁰Y. ¿Cuánta actividad queda después de un tiempo?
| Isótopo | Semivida | Desintegración | Producto |
|---|
Datos curiosos
Toca una tarjeta para girarla.
Juego de parejas nuevo
Une cada material de itrio con su uso. Gira dos cartas por turno; si coinciden, se quedan boca arriba.
Fichas de estudio nuevo
Repetición espaciada: lo que no sabes vuelve pronto; lo que dominas pasa a la caja 3. Tu avance se guarda en este navegador.
Toca la ficha o pulsa espacio para girarla.
Glosario nuevo
Todas las palabras técnicas de la guía, explicadas en una línea.
Conclusión
El itrio es un metal poco conocido que sostiene tecnología cotidiana: la luz blanca de los LED, los láseres de corte y de cirugía, las cerámicas que resisten el calor de una turbina y los superconductores. En medicina, su isótopo 90Y trata tumores desde dentro.
Su importancia también es estratégica. Es difícil de separar de otras tierras raras y la producción está concentrada en pocos países, por lo que reciclarlo y encontrar fuentes nuevas es un tema activo en ciencia e industria.
Hoja de repaso
| Símbolo · Z | Y · 39 |
|---|---|
| Ubicación | Grupo 3 · período 5 · bloque d · tierra rara |
| Descubridor | Johan Gadolin, 1794 (Ytterby, Suecia) |
| Partículas de ⁸⁹Y | 39 p⁺ · 50 n⁰ · 39 e⁻ |
| Configuración | [Kr] 4d¹ 5s² → Y³⁺ = [Kr] |
| Fusión · ebullición | 1526 °C · 2930 °C |
| Densidad | 4,47 g/cm³ |
| Enlaces | Metálico (Y), iónico (Y₂O₃), covalente (P–O en YPO₄) |
| Masa molar Y₂O₃ | 225,81 g/mol (78,7 % Y) |
| Usos | LED (YAG:Ce), láser Nd:YAG, YSZ, YBCO, ⁹⁰Y |
| Extracción | Xenotima → solventes → Y₂O₃ → YF₃ → Y con Ca |
| Duración | ⁸⁹Y estable · ⁹⁰Y t½ = 64,1 h |
Fuentes
Bibliografía
Todas las fuentes de la guía, en formato APA 7. Cada capítulo indica, al inicio, qué referencias usa: toca un número para saltar aquí.
Notas
- Las cifras están redondeadas. La masa atómica oficial del itrio es 88,905 84 u (IUPAC, 2022); la guía la muestra como 88,906.
- El simulador de purificación por etapas (capítulo de extracción) es un modelo didáctico simplificado hecho para esta guía; ilustra la idea de Gupta y Krishnamurthy (2005), no reproduce datos de una planta real.
- Las referencias con DOI se comprobaron en Crossref. Los libros no tienen enlace: búscalos en la biblioteca de tu colegio o universidad.
Repaso
Quiz de repaso
30 preguntas con explicación. Elige un modo; responde con el ratón o con las teclas 1–4.
Tu progreso
Logros
Se guardan en este navegador. ¿Puedes desbloquear los diez?