Y · Elemento 39 · Metal de transição
Uma “terra rara” que, na verdade, não é rara, e a razão pela qual a tela do seu telefone brilha com as cores certas.
Estrutura
Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte-Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para rodar. O azul e o violeta indicam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.
Valores medidos
Cada barra mostra onde ítrio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.
Fontes: massas atómicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, e não medidos.
Tamanho, em escala
Raio de 180 pm — isso corresponde a 0,18 nm, portanto cerca de 2,78 milhões deles lado a lado cobririam um milímetro.
Faixa térmica
Ítrio permanece líquido em uma faixa de 1810 K, de 1799 K a 3609 K.
Onde está localizado
A história
O ítrio é o metal de transição prateado que alimenta os fósforos vermelhos das telas de televisão e cria os ímãs mais fortes da Terra. Batizado em homenagem à vila sueca de Ytterby, que tem a notável distinção de ser o local onde quatro elementos diferentes foram descobertos em minerais de sua pedreira, o ítrio tornou-se absolutamente essencial para as aplicações modernas de alta tecnologia, apesar de ser relativamente desconhecido do público em geral. Descoberto em 1794 pelo químico finlandês Johan Gadolin durante a análise de um mineral preto pesado de Ytterby, na Suécia, o ítrio foi inicialmente chamado de "ítria" (sua forma de óxido). O metal puro só foi isolado em 1828 por Friedrich Wöhler, e o ítrio de alta pureza só se tornou disponível na década de 1950. Esse atraso fez com que as incríveis propriedades do ítrio não fossem plenamente exploradas até a era da eletrônica moderna. O que torna o ítrio absolutamente crucial é seu papel na criação da granada de ítrio e alumínio (YAG), um dos cristais sintéticos mais importantes já desenvolvidos. Cristais de YAG dopados com elementos de terras raras criam lasers potentes usados para tudo, desde corte industrial até cirurgia ocular. Lasers de YAG dopados com neodímio (Nd:YAG) podem cortar aço ou realizar cirurgias delicadas na retina com a mesma precisão. O ítrio também revolucionou a tecnologia da televisão. Fósforos de óxido de ítrio criam a brilhante cor vermelha nas TVs de tubo de raios catódicos e nos monitores de computador. Antes das telas planas, toda televisão em cores continha compostos de ítrio que brilhavam em vermelho quando atingidos por eletrões, tornando possível a televisão em cores em escala de massa. Eis algo extraordinário: o óxido de ítrio, bário e cobre (YBCO) é um supercondutor de alta temperatura que conduz eletricidade com resistência zero quando resfriado com nitrogênio líquido. Esse "material milagroso" abriu caminho para aplicações práticas da supercondutividade, desde máquinas de ressonância magnética até trens experimentais de levitação magnética.
Johan Gadolin descobriu o ítrio em 1794 durante a análise do mineral gadolinita, proveniente de uma pedreira próxima a Ytterby, na Suécia. A vila de Ytterby acabou dando seu nome a quatro elementos diferentes: ítrio, itérbio, érbio e térbio.
Aplicações
O ítrio viabiliza telas e sistemas de iluminação modernos por meio de suas excepcionais propriedades fosforescentes, enquanto seu papel em cerâmicas supercondutoras e ligas avançadas o torna essencial para aplicações tecnológicas de ponta.
Óxido de ítrio (Y₂O₃) serve como material hospedeiro para fósforos vermelhos em telas de LED, telas de televisão e monitores de computador. Fósforos de granada de ítrio e alumínio (YAG) convertem a luz azul de LEDs em luz branca em sistemas de iluminação energeticamente eficientes.
Óxido de ítrio, bário e cobre (YBCO) representa o primeiro supercondutor prático de alta temperatura, viabilizando aplicações de transmissão de energia, levitação magnética e obtenção de imagens médicas em temperaturas de nitrogênio líquido, em vez do resfriamento caro com hélio líquido.
Lasers Nd:YAG usam cristais de granada de ítrio e alumínio dopados com neodímio para corte industrial, cirurgia médica e aplicações militares. Esses lasers de estado sólido oferecem desempenho confiável e de alta potência para fabricação de precisão e procedimentos médicos.
De onde vem
33 mg/kg da crosta terrestre · mais abundante do que 76% dos elementos
O ítrio ocorre em depósitos de elementos de terras raras, particularmente nos minerais xenotima e monazita. As principais fontes incluem argilas de adsorção iônica no sul da China e depósitos aluviais na Malásia e na Austrália.
Manuseio
Os compostos de ítrio apresentam toxicidade relativamente baixa, embora a inalação de partículas finas deva ser evitada. Procedimentos padrão de segurança laboratorial oferecem proteção adequada para a maioria das aplicações do ítrio.
Equipamentos de proteção individual e medidas de controle de poeira evitam a exposição por inalação. Isótopos radioativos de ítrio exigem protocolos de segurança radiológica e blindagem adequada.
Respostas rápidas
Ítrio (símbolo Y) é o elemento 39 da tabela periódica, um Metal de transição do período 5, grupo 3. Uma “terra rara” que, na verdade, não é rara, e a razão pela qual a tela do seu telefone brilha com as cores certas. À temperatura ambiente, é um sólido.
[Kr] 4d¹ 5s², resultando em 5 camadas ocupadas com a distribuição 2, 8, 18, 9, 2.Ítrio derrete a 1799 K (1525.9 °C) e entra em ebulição a 3609 K (3335.9 °C).
A massa atómica padrão de Ítrio é 88.906 u. Trata-se de uma média ponderada dos seus isótopos que ocorrem naturalmente, por isso raramente é um número inteiro.
Ítrio tem densidade de 4.472 g/cm³. A água tem 1.0 g/cm³, portanto um bloco de Ítrio é aproximadamente 4.5× mais pesado.
Ítrio tem eletronegatividade de Pauling igual a 1.22. A escala vai de 0,70 (frâncio, o menos ávido por eletrões) a 3,98 (flúor, o mais ávido). Valores nessa faixa intermediária tendem a formar ligações covalentes, em vez de ligações fortemente iónicas.
Ítrio foi descoberto em 1794 por Johan Gadolin. Recebe esse nome em homenagem a ytterby, uma aldeia sueca.
Ítrio constitui sobre 33 mg/kg da crosta terrestre — é incomum, mas não raro.