Guía del Itrio

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
16capítulos
8simuladores
30preguntas de quiz
0/10logros
Soy Itri, la mascota del elemento 39. Tócame y te cuento un dato, o elige una luz.

¿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.

bloque sbloque pbloque dbloque ftierra rara

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.

    39YItrio
    65TbTerbio
    68ErErbio
    70YbIterbio

    Datos atómicos

    Con Z, A y la carga calculas todas las partículas del átomo. Cambia el isótopo o convierte el átomo en ion.

    Átomo
    Isótopo
    Número atómico (Z)
    39
    Número másico (A)
    89
    Protones
    39
    Neutrones (A − Z)
    50
    Electrones
    39
    Configuración
    [Kr] 4d¹ 5s²
    Estado
    A = Z + N → 89 = 39 + 50

    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.

    Configuración

    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.

    Y: [Kr] 4d¹ 5s² → Y³⁺: [Kr]

    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?

    sólidolíquido (1526–2930 °C)gas

    Compara con otros metales

    El grupo 3, lado a lado nuevo

    PropiedadScYLaLu
    Z21395771
    Masa (u)44,95688,906138,91174,97
    Densidad (g/cm³)2,994,476,159,84
    Fusión (°C)154115269201652
    Electronegatividad1,361,221,101,27
    Radio M³⁺ (pm)74,59010386

    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.

    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 unenEnlaceEjemplo con itrio
    Metal + metalMetálicoY, aleaciones Al–Y
    Metal + no metalIónicoY₂O₃, YF₃
    No metal + no metalCovalenteP–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.

    Composición en masa
    ElementoÁtomosMasa atómicaAporte (g/mol)% en masa
    Paso a paso

    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

    XenotimaYPO₄

    Fosfato de itrio. Fuente principal de itrio y tierras raras pesadas.

    Monacita(Ce,La,Nd,Th)PO₄

    Rica en tierras raras ligeras; trae algo de itrio y suele llevar torio radiactivo.

    GadolinitaY₂FeBe₂Si₂O₁₀

    El silicato donde se descubrió el itrio.

    Arcillas iónicasY³⁺ adsorbido

    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 %.

    — de itrio en la mezcla

    Tiempo de duración

    Son dos preguntas distintas: cuánto dura el itrio natural y cuánto duran sus isótopos radiactivos.

    Estable

    Itrio natural

    Es 100 % 89Y, un isótopo estable. No se desintegra, así que su duración es ilimitada.

    Radiactivo

    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

    Isótopo
    50 %

    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.

    N = N₀ · (½)t / t½

    Calculadora de dosis restante nuevo

    Un hospital recibe una muestra de ⁹⁰Y. ¿Cuánta actividad queda después de un tiempo?

    IsótopoSemividaDesintegraciónProducto

    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.

    Movimientos 0Tiempo 0:00Récord —

    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 · ZY · 39
    UbicaciónGrupo 3 · período 5 · bloque d · tierra rara
    DescubridorJohan Gadolin, 1794 (Ytterby, Suecia)
    Partículas de ⁸⁹Y39 p⁺ · 50 n⁰ · 39 e⁻
    Configuración[Kr] 4d¹ 5s² → Y³⁺ = [Kr]
    Fusión · ebullición1526 °C · 2930 °C
    Densidad4,47 g/cm³
    EnlacesMetálico (Y), iónico (Y₂O₃), covalente (P–O en YPO₄)
    Masa molar Y₂O₃225,81 g/mol (78,7 % Y)
    UsosLED (YAG:Ce), láser Nd:YAG, YSZ, YBCO, ⁹⁰Y
    ExtracciónXenotima → solventes → Y₂O₃ → YF₃ → Y con Ca
    Duración⁸⁹Y 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

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