Características de los lantánidos

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

Los lantánidos son los elementos químicos que abarcan desde el Lantano hasta el lutecio. Comparten características comunes, por las cuales son clasificados en una categoría especial en la parte baja de la Tabla periódica.

Principales características de los lantánidos:

  • Se ubican en el periodo 6 de la tabla periódica.
  • Abarcan 15 elementos, del 57 al 71.
  • Comparten la estructura del Lantano, a la cual se agrega un nivel energético f, que es menos reactivo químicamente.
  • Se les llamó tierras raras porque en estado natural siempre están combinados formando óxidos.
  • Algunos son relativamente abundantes.
  • Aunque tienen valencias variables, la mayoría tiene valencia +3.
  • Conforme aumenta su número atómico, disminuye su radio.
  • Todos tienen aspecto metálico brillante.

Lantanidos en la tabla periódica

Características individuales de los lantánidos:

Lantano (La).

  • Número atómico 57
  • Peso atómico: 139
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 920° C
  • Punto de ebullición: 3457° C

Fue descubierto en 1839. En la industria se utiliza en aleaciones con otros lantánidos para hacer piedras de encendedor; en óptica se usa para cristales ópticos. También se usa para las esponjas de hidrógeno, usadas para contener gases. En medicina se usa en forma de carbonato de lantano, para el tratamiento de la insuficiencia renal, ya que tiene afinidad para mezclarse con los fostatos, reduciendo la hiperfosfemia.

Cerio (Ce)

  • Número atómico 58
  • Peso atómico: 140
  • Estado: Sólido blando
  • Aspecto: Metálico, gris plateado, similar al hierro
  • Valencias: +3, +4
  • Punto de fusión: 798° C
  • Punto de ebullición: 3426° C

Fue descubierto en 1803. Es el lantánido más abundante. Se usa para fabricar catalizadores, principalmente para los automóviles (convertidores catalíticos) y para el cracking de petróleo. En forma de óxido se usa para pulir cristales y lentes. Aunque no tiene funciones biológicas conocidas, en medicina se usa en pomadas para las quemaduras.

Praseodimio (Pr)

  • Número atómico 59
  • Peso atómico: 144
  • Estado: Sólido blando
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 931° C
  • Punto de ebullición: 3520° C

Fue descubierto en 1841 y aislado en 1885. En la industria se utiliza en aleaciones con magnesio para fabricar motores de avión; se usa para darle al vidrio y a los esmaltes un color amarillo. Las aleaciones con níquel tienen propiedades magnéticas. Reacciona con los halógenos, para producir fluoruros, cloruros, bromuros y yoduros.

Neodimio (Nd)

  • Número atómico 60
  • Peso atómico: 139
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 1024° C
  • Punto de ebullición: 3100° C

Fue descubierto en 1885, cuando se aisló el praseodimio; el neodimio se aisló hasta 1925. Es uno de los lantánidos más reactivos. En la industria se utiliza para colorear vidrios y esmaltes. Por su capacidad de absorber luz, se usa en astronomía para crear cristales con los que se calibran los espectrómetros y filtros infrarrojos. Uno de sus principales usos es la de fabricar imanes de alta intensidad magnética. Estos imanes son usados para instrumentos de precisión, como los que se usan en los discos duros de las computadoras, así como algunas bocinas de formato delgado.

Prometio (Pm)

  • Número atómico 61
  • Peso atómico: 145
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: ?
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 1100° C
  • Punto de ebullición: 3000° C

Su existencia se predijo en 1902, pero no se pudo demostrar sino hasta 1944. Este lantánido no se encuentra en la naturaleza, siendo la fuente de su obtención y estudio la fisión del uranio. Cuando el uranio se fisiona en un reactor nuclear, unos de los átomos que se producen de esta separación atómica es el prometio. Tiene características radioactivas, que le dan fosforencia, y se usa para calibradores y baterías nucleares usadas en las naves espaciales.

Samario (Sm)

  • Número atómico 62
  • Peso atómico: 150
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 1072° C
  • Punto de ebullición: 1803° C

Fue descubierto en 1853 y aislado en 1879. Tiene varios isótopos, y por los menos dos de ellos son radioactivos. En la industria se utiliza en óptica para hacer cristales que absorben la luz infraroja. Se usa además como catalizador para la obtención de alcohol, y como elemento de algunas lámparas fluorescentes y televisiones. En cuanto a la salud si es inhalado (como el óxido usado para pulir cristales), puede causar embolias pulmonares o afectar el hígado. Los isótopos radioactivos son usados en radioterapia de pacientes terminales.

Europio (Eu)

  • Número atómico 63
  • Peso atómico: 152
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +2, +3
  • Punto de fusión: 826° C
  • Punto de ebullición: 1527° C

Fue descubierto en 1890. Es el más reactivo de los lantánidos. Se ha usado en lámparas fluorecentes y televisiones, sin embargo por causar embolias pulmonares si es inhalado o dañar el hígado en caso de acumularse en el cuerpo humano, casi no tiene usos industriales. En la investigación atómica es usado ya que absorbe neutrones.

Gadolinio (Gd)

  • Número atómico 64
  • Peso atómico: 157
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 1312° C
  • Punto de ebullición: 3250° C

El gadolinio tiene pocos usos, siendo el principal la refrigeración industrial magnética, ya que aumenta sus propiedades magnéticas a bajas temperaturas; pero como este tipo de enfriadores requieren el uso de arsénico, no son usados en refrigeración doméstica. En medicina se usa como medio de contraste para la resonancia magnético-nuclear.

Terbio (Tb)

  • Número atómico 65
  • Peso atómico: 159
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +4
  • Punto de fusión: 1356° C
  • Punto de ebullición: 3230° C

Fue descubierto en 1843 y se aisló en 1905. Es muy importante en la industria electrónica, ya que es uno de los elementos usados para hacer semiconductores. Otros usos son para hacer tubos fluorescentes y tubos de imagen. También se usa como catalizador en las celdas de combustible. Aunque no tiene funciones biológicas, su inhalación o entrada en el cuerpo humano tiene efectos tóxicos, principalmente afectando el hígado.

Disprosio (Dy)

  • Número atómico 66
  • Peso atómico: 162.5
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +2, +3
  • Punto de fusión: 1407° C
  • Punto de ebullición: 2567° C

Fue descubierto en 1843 y se aisló en 1905. Es muy importante en la industria electrónica, ya que es uno de los elementos usados para hacer semiconductores. Otros usos son para hacer tubos fluorescentes y tubos de imagen. También se usa como catalizador en las celdas de combustible. Aunque no tiene funciones biológicas, su inhalación o entrada en el cuerpo humano tiene efectos tóxicos, principalmente afectando el hígado.

Holmio (Ho)

  • Número atómico 67
  • Peso atómico: 166
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 1474° C
  • Punto de ebullición: 2700° C

Fue descubierto en 1878 y su nombre deriva de la ciudad de su descubrimiento, Estocolmo, en latín, Holmia. Casi no tiene usos prácticos; sin embargo, se usa en algunas industrias como catalizador de reacciones químicas, así como para algunos componentes electrónicos. También se usa para cambiar la frecuencia e intensidad del rayo laser.

Erbio (Er)

  • Número atómico 68
  • Peso atómico: 167
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 1795° C
  • Punto de ebullición: 2863° C

Fue descubierto en 1843. Se usa en la industria nuclear como amortiguador de neutrones. En forma de óxido es un colorante para cristales, que les da un tono rosa; estos cristales son usados en óptica y joyería. También se usa para fabricar fibra óptica.

Tulio (Tm)

  • Número atómico 69
  • Peso atómico: 167
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 1545° C
  • Punto de ebullición: 1947° C

Fue descubierto en 1879. A pesar de que su poca disponibilidad, debido a sus características radioactivas, su principal uso es como fuente de rayos X en equipos portátiles y para láseres de estado sólido.

Iterbio (Yb)

  • Número atómico 70
  • Peso atómico: 173
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 824° C
  • Punto de ebullición: 1194° C

Fue descubierto en 1878 y aislado en 1907. Los isótopos radioactivos se usan para equipos portátiles de rayos X que funcionan sin electricidad. También se usa para mejorar las aleaciones de acero y aumentar su resistencia, característica que es aprovechada en odontología, debido a la mejora de las propiedades mecánicas del acero. Debe manejarse con cuidado, ya que puede producir irritación y quemaduras. Además al reaccionar con el aire puede causar explosión o incendio.

Lutecio (Lu)

  • Número atómico 71
  • Peso atómico: 175
  • Estado: Sólido
  • Aspecto: Metálico, blanco plateado
  • Valencias: +3
  • Punto de fusión: 1652° C
  • Punto de ebullición: 3402° C

Fue descubierto en 1907. Es el elemento químico menos abundante en la corteza terrestre. A pesar de que su poca disponibilidad, se usa para la refinación del petróleo y como catalizador de reacciones de química orgánica. También se han probado algunos isótopos radioactivos para tratamientos de radioterapia.

Citado APA: (A. 2014,10. Características de los lantánidos. Revista Ejemplode.com. Obtenido 10, 2014, de http://www.ejemplode.com/38-quimica/3990-caracteristicas_de_los_lantanidos.html)

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

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Comentarios:

  1. Buen dia.

    Me pareció interesante las tantas aplicaciones que se mencionan sobre las tierras raras, sino es mucha molestia, me gustaría saber la fuente bibliográfica de donde obtuvieron esos datos y adentrarme un poco mas en el tema.
    Por Javier Camacho 05.04.16 a las 15:06:09

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