70 Yb Iterbio 173.045
Lantánido f-block Period 6

Iterbio

Yb · Element 70

A soft rare earth whose electrical resistance jumps under pressure, making it a stress gauge.

ESTADO A 20°C sólido
MASA ATÓMICA 173.045 u
ELECTRON CONFIGURATION [Xe] 4f¹⁴ 6s²

Estructura

El átomo de iterbio

No es un diagrama de puntos sobre anillos, sino una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² para cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que hace posible el enlace químico.

Nube orbital

Valores medidos

Ficha de propiedades

Cada barra muestra dónde se sitúa iterbio entre los 118 elementos para esa propiedad.

Físico

Densidad 6.9 g/cm³ 40%
Punto de Fusión 1092 K 46%
Punto de Ebullición 1469 K 35%
calor específico 0.155 J/g·K
Conductividad Térmica 38.5 W/m·K 59%

Atómico

Radio Atómico 176 pm 60%
radio covalente 187 pm
radio de Van der Waals 242 pm

Electrónico

Electronegatividad 1.1 10%
energía de ionización 603 kJ/mol 34%
Afinidad Electrónica

Presencia

Abundancia en la corteza 3.2 mg/kg 63%

Identidad

SímboloYb
Número atómico70
Masa atómica173.045 u
CategoríaLantánido
Bloquef
Estructura cristalinacúbica centrada en las caras
Estados de oxidación+2, +3
Descubrimiento1878
Descubierto porJean Charles Galissard de Marignac

Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.

Tamaño, a escala

How big is an iterbio atom?

Radius 176 pm — that is 0.176 nm, so about 2841 million of them side by side would span a millimetre.

Intervalo térmico

Solid, liquid, gas — and when

Iterbio is liquid over a 377 K window, from 1092 K to 1469 K.

Dónde se encuentra

Posición en la tabla

Iterbio sits in the lanthanide series, printed below the main grid.

OTHER LANTÁNIDOS

All lantánidos

La historia

Qué es iterbio y cómo lo descubrimos

A soft rare earth whose electrical resistance jumps under pressure, making it a stress gauge.

The discovery of iterbio

🔬 Descubrimiento colaborativo suizo-francés

Descubierto por: Jean Charles Galissard de Marignac en Ginebra, Suiza (1878)

Nombrado en honor a: Ytterby, Suecia: completó el cuarteto de elementos procedentes de esta famosa cantera

🧪 El último elemento de Ytterby

El descubrimiento del iterbio completó la extraordinaria historia de la cantera de Ytterby, que finalmente proporcionó los nombres de cuatro elementos diferentes. Jean Charles Galissard de Marignac, mientras trabajaba en la Universidad de Ginebra, investigaba muestras de óxido de erbio cuando descubrió en 1878 indicios de otro elemento desconocido.

Marignac había dedicado años a perfeccionar técnicas para la separación de tierras raras y se había convertido en uno de los principales expertos europeos en química de lantánidos. Su enfoque sistemático combinaba la química analítica avanzada con un meticuloso análisis espectroscópico.

⚗️ Innovación espectroscópica

La clave del éxito de Marignac fue el uso de técnicas espectroscópicas mejoradas. Observó líneas de absorción hasta entonces desconocidas en la región del infrarrojo cercano, que aparecían de manera constante en fracciones específicas de sus muestras de erbio separadas.

Mediante la cristalización fraccionada sistemática de compuestos de erbio, Marignac aisló un componente que mostraba propiedades ópticas claramente diferentes de las de cualquier elemento de tierras raras conocido. Las características líneas de absorción a 977 y 1015 nanómetros proporcionaron una prueba definitiva de la existencia de un nuevo elemento.

🏆 El legado completo de Ytterby

Al llamar «iterbio» a su descubrimiento, Marignac completó la extraordinaria contribución de la cantera de Ytterby a la tabla periódica. Esta pequeña localidad sueca había proporcionado los nombres del itrio (1794), el erbio (1843), el terbio (1843) y el iterbio (1878): un logro único en la historia de la química.

🔬 Desafíos de verificación

El descubrimiento del iterbio por Marignac se enfrentó inicialmente al escepticismo de la comunidad científica debido a la extrema semejanza química entre lantánidos adyacentes. La confirmación definitiva requirió la verificación independiente de varios grupos de investigación mediante diferentes técnicas analíticas.

⚛️ La confusión con el lutecio

En 1907 se descubrió que el «iterbio» de Marignac contenía dos elementos distintos. Lo que había aislado era en realidad una mezcla de iterbio y lutecio (elemento 71). Este descubrimiento provocó una disputa de prioridad entre Georges Urbain, en Francia, y Carl Auer von Welsbach, en Austria, sobre quién había separado primero los dos elementos.

🔬 Reconocimiento moderno

Hoy reconocemos la contribución fundamental de Marignac a la química de las tierras raras, aunque su muestra original de «iterbio» contenía varios elementos. Su enfoque sistemático de la separación y el análisis espectroscópico estableció metodologías que hicieron posibles descubrimientos posteriores.

El elemento que Marignac separó laboriosamente mediante técnicas del siglo XIX permite ahora realizar las mediciones más precisas del tiempo y el espacio, lo que demuestra cómo los descubrimientos científicos fundamentales pueden tener aplicaciones mucho más allá de la imaginación de sus descubridores.

🏅 Reconocimiento científico

El trabajo de Marignac sobre los elementos de tierras raras le proporcionó reconocimiento internacional y ayudó a establecer a Suiza como un centro de química analítica de precisión. Sus técnicas influyeron en generaciones de químicos y contribuyeron a nuestra comprensión moderna de la estructura atómica y la tabla periódica.

Aplicaciones

Para qué se utiliza iterbio

El elemento de la tecnología de precisión

El iterbio se ha convertido en un elemento fundamental para las tecnologías de precisión de próxima generación, la ciencia cuántica y la investigación de materiales avanzados. Aunque es uno de los elementos de tierras raras menos abundantes, sus propiedades electrónicas y ópticas únicas lo han hecho central para instrumentos científicos de vanguardia y tecnologías cuánticas emergentes.

⚛️ Revolución de los relojes atómicos

Los relojes atómicos basados en iterbio representan la cumbre de la precisión en la medición del tiempo, alcanzando niveles de exactitud que perderían menos de un segundo durante toda la edad del universo. Estos relojes de red óptica utilizan átomos de iterbio enfriados con láser y atrapados en estructuras cristalinas de luz para medir el tiempo con una precisión sin precedentes.

El reloj óptico de iterbio funciona a frecuencias más de 100.000 veces superiores a las de los relojes atómicos de cesio, lo que permite detectar efectos de dilatación gravitacional del tiempo en diferencias de altura de tan solo unos centímetros. Estas capacidades están revolucionando la investigación en física fundamental y permiten nuevas pruebas de las teorías de la relatividad de Einstein.

🌐 Tecnología GPS de próxima generación

Se están desarrollando relojes atómicos de iterbio para sistemas de navegación por satélite de próxima generación que proporcionarán una precisión de posicionamiento de centímetros en lugar de metros. Estos dispositivos de medición del tiempo ultraprecisos permitirán la navegación de vehículos autónomos, la agricultura de precisión y mediciones científicas que requieren una exactitud extrema de posición.

🔬 Medición de tensiones y deformaciones

Los sensores de fibra óptica dopados con iterbio proporcionan mediciones ultrasensibles de deformación y temperatura para supervisar el estado estructural de puentes, edificios, aeronaves y naves espaciales. Estos sensores pueden detectar deformaciones menores que el ancho de un átomo, lo que permite el mantenimiento predictivo y la supervisión de la seguridad de infraestructuras críticas.

💎 Sistemas láser avanzados

Los láseres de fibra de iterbio ofrecen un rendimiento excepcional para el procesamiento de materiales, la investigación científica y las aplicaciones industriales. Estos sistemas láser de alta potencia y eficientes pueden cortar los metales más gruesos, soldar materiales diferentes con una precisión perfecta y permitir técnicas de fabricación avanzadas imposibles con láseres convencionales.

⚛️ Componentes de computación cuántica

Los iones de iterbio actúan como cúbits en computadoras cuánticas de iones atrapados debido a sus tiempos de coherencia cuántica excepcionalmente largos. Las principales empresas de computación cuántica utilizan sistemas basados en iterbio para el procesamiento de información cuántica, la simulación cuántica y las aplicaciones de redes cuánticas.

🧮 Instrumentación científica de precisión

La estructura electrónica única del iterbio lo hace invaluable para la espectroscopia avanzada, los agentes de contraste para imágenes por resonancia magnética y los instrumentos de medición de precisión. Los laboratorios de investigación de todo el mundo dependen de sistemas basados en iterbio para experimentos de física fundamental y la caracterización de materiales.

🎯 Mejora de las imágenes médicas

Los compuestos de iterbio se utilizan como agentes de contraste para técnicas avanzadas de diagnóstico por imagen, incluidas las tomografías computarizadas y procedimientos especializados de rayos X. Estos agentes proporcionan un contraste superior en las imágenes y reducen la exposición del paciente a la radiación en comparación con las alternativas convencionales.

🌟 Aplicaciones de precisión y rendimiento

  • ⏰ Medición atómica del tiempo: Relojes ópticos ultraprecisos para investigación científica y sistemas GPS
  • 🏭 Láseres industriales: Láseres de fibra de alta potencia para corte, soldadura y procesamiento de materiales
  • 🏗️ Supervisión estructural: Sensores de deformación de fibra óptica para puentes, edificios y aplicaciones aeroespaciales
  • 🖥️ Computación cuántica: Cúbits de iones atrapados y sistemas de procesamiento de información cuántica
  • 🏥 Imágenes médicas: Agentes de contraste para tomografías computarizadas y aplicaciones especializadas de rayos X
  • 📡 Telecomunicaciones: Amplificadores de fibra óptica y dispositivos fotónicos

💰 Mercados especializados de alto valor

Las aplicaciones del iterbio se dirigen a segmentos de mercado premium en los que el rendimiento excepcional justifica costes más elevados. Solo el mercado de los relojes atómicos representa más de $500 millones anuales, y los sistemas de iterbio alcanzan los precios más altos debido a su rendimiento superior.

🔬 Impulsor de la investigación y el desarrollo

Grandes empresas tecnológicas, como Google, IBM e IonQ, invierten considerablemente en la investigación de computación cuántica basada en iterbio. Organismos gubernamentales de todo el mundo financian el desarrollo de relojes atómicos de iterbio para la navegación de próxima generación y aplicaciones científicas.

📈 Crecimiento de los mercados emergentes

La comercialización de la tecnología cuántica está impulsando un rápido crecimiento de la demanda de iterbio. Se prevé que el mercado mundial de la computación cuántica alcance los $65 mil millones en 2030, y que los sistemas de iones atrapados basados en iterbio representen un segmento importante.

🏆 Liderazgo en rendimiento

Los sistemas basados en iterbio establecen constantemente nuevos récords de rendimiento en sus áreas de aplicación. Desde los relojes más precisos del mundo hasta los láseres industriales de fibra más potentes, el iterbio permite capacidades revolucionarias en múltiples sectores tecnológicos.

De dónde procede

Presencia natural

3.2 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 63% of elements

🌍 Abundancia moderada, fuentes concentradas

El iterbio se encuentra en la corteza terrestre en una proporción aproximada de 3,2 partes por millón, por lo que es aproximadamente tan abundante como el estaño y mucho más común que muchos otros elementos pesados de tierras raras. Sin embargo, los yacimientos de iterbio económicamente viables siguen estando geográficamente concentrados y son técnicamente difíciles de procesar.

🏔️ Principales fuentes minerales

  • Arcillas de adsorción iónica: Las mayores concentraciones de iterbio se encuentran en yacimientos de granito meteorizado
  • Xenotima: Mineral de fosfato de tierras raras pesadas (8-15 % de Yb₂O₃)
  • Monacita: Fosfato portador de torio en yacimientos de arena de playa
  • Bastnasita: Carbonato de tierras raras ligeras con un contenido menor de iterbio

🌏 Centros mundiales de producción

China (85 % de la producción mundial): Los yacimientos de arcillas de adsorción iónica del sur de China, en las provincias de Jiangxi, Guangdong y Fujian, contienen las concentraciones de iterbio más importantes del mundo. Estos yacimientos se formaron por la meteorización tropical de intrusiones de granito durante millones de años.

Australia: El yacimiento de tierras raras de Mount Weld contiene importantes reservas de iterbio, aunque el procesamiento actual se centra en la recuperación de tierras raras ligeras. La expansión futura podría incluir instalaciones de separación de tierras raras pesadas.

Malasia: Lynas Advanced Materials Plant procesa concentrado australiano para producir óxidos de tierras raras separados, incluido óxido de iterbio de alta pureza para aplicaciones de precisión.

⚒️ Tecnología avanzada de separación

La separación del iterbio requiere procesos sofisticados de múltiples etapas debido a los efectos de la contracción de los lantánidos. La extracción con disolventes mediante extractantes especializados de ácido fosfónico puede separar selectivamente el iterbio de otras tierras raras pesadas, aunque la purificación completa requiere decenas de etapas de extracción.

El iterbio de pureza ultraalta (99,999 %) necesario para aplicaciones de relojes atómicos requiere un refinado adicional mediante fusión por zonas, sublimación y técnicas especializadas de crecimiento cristalino.

🔬 Desafíos del control de calidad

Las aplicaciones de precisión requieren iterbio con un nivel mínimo de impurezas, especialmente de metales de transición que pueden interferir con sus propiedades ópticas y electrónicas. Técnicas analíticas avanzadas, como la espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente y la espectroscopia óptica, garantizan que las especificaciones del producto cumplan los exigentes requisitos de cada aplicación.

♻️ Reciclaje estratégico

El alto valor de las aplicaciones del iterbio hace que su reciclaje resulte económicamente atractivo. Procesos especializados pueden recuperar iterbio de pureza ultraalta de instrumentos científicos, sistemas láser y equipos de computación cuántica fuera de servicio.

🌊 Fuentes alternativas

Los nódulos polimetálicos de aguas profundas contienen concentraciones importantes de iterbio y podrían diversificar el suministro en el futuro. La investigación sobre la extracción del agua de mar continúa, aunque la tecnología actual hace que las fuentes marinas no sean rentables.

📊 Seguridad de la cadena de suministro

Dada la importancia del iterbio para las tecnologías cuánticas y los sistemas de medición precisa del tiempo, la diversificación de la cadena de suministro se ha convertido en una prioridad estratégica para las naciones dependientes de la tecnología. Está aumentando la inversión en capacidades de procesamiento alternativas fuera de China.

Manejo

Seguridad

⚠️ Seguridad en el laboratorio y con instrumentos de precisión

🟢 Clasificación de bajo peligro

El iterbio y sus compuestos presentan riesgos mínimos de toxicidad en condiciones normales de laboratorio. Los procedimientos de seguridad estándar son adecuados para la mayoría de las aplicaciones, con especial atención a la seguridad láser y a los requisitos de manipulación de materiales de pureza ultraalta.

🥽 Equipo de protección estándar

  • Protección ocular: Gafas de seguridad para la manipulación general y gafas de protección láser para sistemas ópticos
  • Protección de las manos: Guantes limpios de nitrilo para evitar la contaminación de materiales de alta pureza
  • Protección respiratoria: Mascarilla antipolvo al manipular compuestos en polvo
  • Vestimenta para sala limpia: Ropa especializada para aplicaciones de pureza ultraalta

⚗️ Conservación de la pureza

Control de la contaminación: El iterbio de pureza ultraalta destinado a aplicaciones de relojes atómicos requiere procedimientos de manipulación en salas limpias. Incluso una contaminación mínima puede comprometer el rendimiento de los sistemas de medición precisa del tiempo.

Seguridad láser: Los láseres de fibra de iterbio pueden generar potencias ópticas extremadamente altas que requieren protocolos de seguridad para láseres de clase 4, incluidas áreas de acceso controlado, sistemas de advertencia y formación especializada.

🔬 Protocolos para instrumentos de precisión

Las aplicaciones de relojes atómicos y computación cuántica requieren procedimientos de manipulación especializados para mantener niveles de contaminación ultra bajos. El trabajo debe realizarse en atmósferas controladas utilizando materiales ultrapuros y herramientas especializadas.

🚨 Procedimientos de emergencia

  • Contacto con los ojos: Enjuagar con agua limpia durante 15 minutos y solicitar una evaluación médica
  • Contacto con la piel: Lavar minuciosamente con agua y jabón
  • Inhalación: Trasladarse a un lugar con aire fresco y vigilar la aparición de síntomas respiratorios
  • Exposición al láser: Interrumpir inmediatamente la exposición y solicitar atención médica

🗄️ Requisitos de almacenamiento

Almacenar los compuestos de iterbio en recipientes con atmósfera inerte para evitar la oxidación y la contaminación. Los materiales de pureza ultraalta requieren sistemas de almacenamiento especializados con temperatura, humedad y composición atmosférica controladas.

♻️ Recuperación del valor

Dado el alto valor del iterbio y sus aplicaciones especializadas, todos los materiales de desecho deben recogerse para su reciclaje. Los componentes de instrumentos de precisión pueden contener cantidades recuperables de iterbio de pureza ultraalta cuyo valor justifica los costes de recuperación.

📊 Garantía de calidad

Límite de exposición laboral: 5 mg/m³ como promedio ponderado en el tiempo durante 8 horas para los compuestos de iterbio. Se requiere un análisis periódico de pureza en las aplicaciones de precisión para garantizar el mantenimiento de las especificaciones del producto.

🌡️ Controles ambientales

Las aplicaciones de precisión del iterbio requieren condiciones ambientales controladas, incluida la estabilidad de la temperatura (±0,1 °C), baja vibración y blindaje electromagnético para evitar la degradación del rendimiento.

Respuestas rápidas

Preguntas frecuentes sobre Iterbio

What is Iterbio?

Iterbio (symbol Yb) is element 70 on the periodic table, a lantánido in period 6. A soft rare earth whose electrical resistance jumps under pressure, making it a stress gauge. At room temperature it is a solid.

What is the electron configuration of Iterbio?

Iterbio's ground-state electron configuration is [Xe] 4f¹⁴ 6s², giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 8, 2 electrons respectively.

What are the melting and boiling points of Iterbio?

Iterbio melts at 1092 K (818.9 °C) and boils at 1469 K (1195.9 °C).

What is the atomic mass of Iterbio?

The standard atomic weight of Iterbio is 173.045 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is Iterbio?

Iterbio has a density of 6.9 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of iterbio is about 6.9× heavier.

What is the electronegativity of Iterbio?

Iterbio has a Pauling electronegativity of 1.1. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this low means it readily gives its outer electrons away, forming positive ions.

Who discovered Iterbio, and when?

Iterbio was discovered in 1878 by Jean Charles Galissard de Marignac. It is named after ytterby, Sweden.

How common is Iterbio on Earth?

Iterbio makes up about 3.2 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.