Itr (Y)

Itr w układzie okresowym

Pierwiastek leży w piątym okresie, czyli w piątym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 5 powłokach. Znajduje się w 3 grupie (blok d — pierwiastek przejściowy, zapełniana jest podpowłoka d). W tej samej grupie stoją: Skand — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Itr jest ciałem stałym (topnieje w 1526 °C, wrze w 3336 °C).

Itr — co to za pierwiastek

Serce laserów YAG i nadprzewodników wysokotemperaturowych.

Właściwości pierwiastka Itr

Itr to srebrzystoszary, dość miękki metal o gęstości 4,472 grama na centymetr sześcienny — zaskakująco lekki jak na metal przejściowy z piątego okresu. Topi się w 1526 stopniach Celsjusza, wrze w 3336. W powietrzu pokrywa się cienką warstwą tlenku, która chroni go przed dalszym utlenianiem, ale rozdrobniony na wióry lub proszek zapala się samorzutnie. Z wodą i z kwasami reaguje, wydzielając wodór. W związkach ma zawsze III stopień utlenienia, bez wyjątków, co bardzo upraszcza pisanie wzorów. Jego pyły drażnią płuca, więc obrabia się go przy włączonym odciągu. Jego związki są bezbarwne, bo jon Y³⁺ nie ma już żadnych elektronów na podpowłoce d.

Zastosowanie pierwiastka Itr

Itr rzadko pracuje samodzielnie, za to jest szkieletem wielu ważnych materiałów. Granat itrowo-glinowy, kryształ oznaczany skrótem YAG, po domieszkowaniu neodymem daje najpopularniejszy laser przemysłowy: tnie blachę, znakuje metal, pracuje w okulistyce. Ten sam kryształ z domieszką ceru świeci na żółto i jest luminoforem w białych diodach LED — to on zamienia niebieskie światło diody na białe. Tlenek itru stabilizuje dwutlenek cyrkonu, dzięki czemu powstaje ceramika odporna na uderzenia: korony i mosty dentystyczne, noże ceramiczne, sondy tlenu w układach wydechowych i powłoki chroniące łopatki turbin odrzutowych przed żarem. Itr wchodzi też w skład nadprzewodnika YBCO, który traci opór elektryczny już w temperaturze ciekłego azotu, a promieniotwórczy izotop itru wykorzystuje się w radioterapii guzów.

Itr — najważniejsze związki chemiczne

Tlenek itru Y₂O₃ jest białym, bardzo trudno topliwym proszkiem i punktem wyjścia do niemal wszystkich zastosowań: luminoforów, ceramiki i kryształów laserowych. Granat itrowo-glinowy Y₃Al₅O₁₂, czyli YAG, to przezroczysty kryształ chętnie przyjmujący domieszki innych metali. Nadprzewodnik YBa₂Cu₃O₇, znany jako YBCO, to czarna ceramika, która w ciekłym azocie przewodzi prąd bez oporu i unosi się nad magnesem. Znane są też chlorek YCl₃ i fluorek YF₃. Znany jest także wodorotlenek Y(OH)3, wytrącający się jako biały galaretowaty osad, oraz szczawian itru, przez który przechodzi się przy oczyszczaniu pierwiastka.

Itr — gdzie go spotykasz

• lasery YAG
• luminofory
• nadprzewodniki
• ceramika

Itr w szkole — co trzeba wiedzieć

Itr ma liczbę atomową 39, stoi w 3 grupie i 5 okresie, w bloku d, a jego konfiguracja to [Kr] 4d¹ 5s². Formalnie jest metalem przejściowym, ale ze względu na właściwości chemiczne zalicza się go razem ze skandem i lantanowcami do metali ziem rzadkich — na sprawdzianie warto umieć powiedzieć obie te rzeczy. Ma wyłącznie III stopień utlenienia, więc wzory jego związków pisze się niemal mechanicznie: Y₂O₃, YCl₃, Y(OH)3. Najczęstsza pomyłka to mylenie symbolu Y z Yb, czyli iterbem, a w zadaniach z chemii organicznej także z literą Y używaną jako oznaczenie dowolnego podstawnika.

Itr — historia odkrycia

W 1787 roku w kamieniołomie we wsi Ytterby pod Sztokholmem znaleziono nieznany wcześniej czarny minerał. Siedem lat później fiński chemik Johan Gadolin wyodrębnił z niego tlenek nowego pierwiastka i nazwał go itrią, od nazwy wsi. Sam metaliczny itr otrzymano dopiero kilkadziesiąt lat później, bo tlenki ziem rzadkich są wyjątkowo trudne do zredukowania. Z pierwotnej itrii wydzielono z czasem kilkanaście osobnych pierwiastków. Minerał, od którego wszystko się zaczęło, nazwano później gadolinitem, na cześć samego Gadolina.

Itr — skąd wzięła się nazwa

od wsi Ytterby w Szwecji

Itr — izotopy

itr-89 trwały

Itr — bezpieczeństwo

Pyły drażniące płuca.

Ciekawostki o pierwiastku Itr

• Cztery pierwiastki noszą nazwę od jednej szwedzkiej kopalni.
• Kawałek nadprzewodnika YBCO polany ciekłym azotem unosi się nad magnesem i wisi w powietrzu, dopóki się nie ogrzeje.
• Czerwony kolor w telewizorach kineskopowych dawał luminofor na bazie itru; bez niego obraz byłby zielono-niebieski.
• Choć zalicza się go do ziem rzadkich, itru jest w skorupie ziemskiej sporo — około 33 miligramów na kilogram skały.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Itr