El bloque f

Anuncio
EL BLOQUE F
Nieves Romero Rosa María
Vargas García María Elena
Villasana Herrera Alí Kevin



Introducción.
Características y Propiedades de lantanoides y
actinoides.
Aplicaciones y usos de los compuestos.
INTRODUCCIÓN


Se colocó a este conjunto de 14 elementos debajo
del cuerpo de la tabla periódica. Esto fue sólo
después del desarrollo de los modelos de
estructura electrónica que se hizo evidente que
estos elementos correspondían al llenado del
conjunto de orbitales 4f.
Torio, protactinio y uranio se consideraban
metales de transición.
Durante la década de 1940 se sintetizaron dos
nuevos elementos químicos en reactores nucleares:
el neptunio y el plutonio. Estos elementos también
se consideraban miembros de la serie de transición
del período 7.
GLENN THEODORE SEABORG
Seaborg y McMillan compartieron el premio Nobel de
Química en 1951 por sus respectivas contribuciones al
descubrimiento de nuevos elementos químicos más
pesados que el uranio.


En algunas ocasiones, a los lantanoides se les
denominaba elementos de las tierras raras,
aunque ese nombre resulta inapropiado debido a
que nos son particularmente raros.
Actualmente se sabe que su abundancia es
relativamente alta, a excepción del Prometio
(Pm) que es radiactivo y rápidamente
se
transforma en otros elementos químicos, aunque
sus propiedades químicas existen y se le puede
obtener de forma sintética en laboratorio.
El término “rara” data de principios del siglo XX,
debido a que eran elementos difíciles de separar
de los minerales que los contienen y por que
raramente se les daba una utilidad.
 El término “tierra” es una antigua denominación
para los óxidos y para aquellos minerales que
presentaban aspecto terroso.



Aunque la calificación
“Tierras
Raras”
nos
podría hacer pensar que
son elementos con escasa
abundancia en la corteza
terrestre, esto no es así.
Algunos elementos como
el Cerio, el itrio y el
neodimio
son
más
abundantes
que
el
Plomo.
El Tulio, el más escaso
de las tierras raras, es
aún unas 200 veces más
abundante que el oro o el
Platino.

Las Tierras raras son elementos muy parecidos
químicamente entre sí y ocupan un lugar
particular en la Tabla Periódica, debido a su
configuración electrónica A este grupo se lo suele
dividir en dos subgrupos de acuerdo a su masa
atómica, el de la Tierras raras livianas (lantano,
Cerio, Praseodimio, neodimio, Promecio, samario,
europio) y Pesadas (Gadolinio, Terbio, Disprosio,
Holmio, erbio, Tulio, iterbio, lutecio).


Durante muchos años no se le
dio importancia a este grupo de
elementos “raros” debido a que
eran muy difíciles de separar
unos de otros.
Desde el punto de vista
económico, a estos elementos se
le suman otros dos elementos
que por su estructura atómica
no se consideran dentro del
grupo, pero sí presentan
propiedades físicas y químicas
muy similares, y además
adquieren
importancia
económica; estos elementos son
escandio e itrio.
Las Tierras Raras se encuentran concentradas en
varios minerales económicamente importantes, tales
como: Bastnäesita, Monacita, Xenotima, allanita,
entre los más comunes.
¿DÓNDE SE PUEDEN ENCONTRAR?

Hay muchos sitios en el mundo en donde se
encuentran disponibles las Tierras raras, pero
son muy pocos en los que se encuentran como
depósitos comercialmente rentables. .



El cerio es un elemento tan abundante como el cobre.
Aproximadamente 95% de las 130,000 toneladas de
elementos de tierras raras que se extraen al año
provienen de China, en su mayoría de la mina Bayan
Obo, ubicada en el noreste del país asiático (muy
cerca de la frontera con Mongolia). Sin embargo,
China no siempre fue el principal productor de estos
elementos.
Hasta finales de la década de los 40, Brasil e India
eran los principales productores de elementos de
tierras raras. Para los años 50, Australia, Malasia y
Sudáfrica compartían la corona como los grandes
exportadores de este tipo de minerales. No fue sino
hasta 1988 cuando China se convirtió en el principal
productor.
CARACTERÍSTICAS DE LOS LANTANOIDES
Y ACTINOIDES
LANTÁNIDOS

Son el grupo de elementos químicos que siguen al
lantano.
Cerio (Ce58)
Europio (Eu 63)
Erbio Er 68)
Praseodimio (Pr 59)
Gadolinio (Gd 64)
Tulio (Tm 69)
Neodimio (Nd 60)
Terbio (Tb 65)
Iterbio (Yb 70)
Prometio (Pm 61)
Disprosio (Dy 66)
Lutecio (Lu 71)
Samario (Sm 62)
Holmio (67 Ho)
Tienen el orbital 4f parcial o totalmente lleno
 Conocidos
como tierras raras ya que se
encuentran en forma de óxidos y se encuentran
presentes en la naturaleza, excepto el prometio
(Pm).
 Escandio
(Sc)
e
Itrio
(Y)
comparten
características

Los orbitales 4f con un gran poder de penetración que se encuentran
apantallados por los orbitales 6s y 5d. Es por ello que presentan el
efecto del campo cristalino sumamente bajo, resultante de la
interacción de iones vecinos.
Esto justifica las propiedades magnéticas y ópticas características
que presentan estos elementos y los compuestos de los que forman
parte.


Los lantánidos se encuentran en
minerales principalmente en monacita
muchos
El radio de los lantánidos va
disminuyendo conforme
aumenta el número atómico
conocida como Contracción
Lantánida.
Los lantánidos se separan de la mayoría de los
otros elementos por precipitación de oxalatos o
fluoruros de soluciones ácido nítrico
ELEMENTOS CONSIDERADOS COMO
LANTÁNIDOS
Lantano
El lantano es un elemento del
tipo
metálico,
de
un
característico color blanco y
plateado,
dúctil,
considerablemente maleable.
Se puede encontrar en
diversos minerales, aunque
también se produce de forma
artificial
mediante
la
reducción de fluoruro anhidro
con calcio.
Nombre
Número atómico
Valencia
Lantano
57
3
Estado de oxidación
+3
Electronegatividad
1,1
Radio covalente (Å)
1,69
Radio iónico (Å)
1,15
Radio atómico (Å)
1,87
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
[Xe]5d16s2
5,63
138,91
Densidad (g/ml)
4,47
Punto de ebullición (ºC)
3470
Punto de fusión (ºC)
Descubridor
920
Carl Mosander en 1839
CERIO
Se trata de un metal gris,
plateado y brillante, es maleable.
Este metal tiene gran facilidad
para oxidarse, lográndolo ya a
temperatura ambiente, el cerio
es de los más abundantes en la
Tierra, pudiendo encontrarse en
numerosos minerales diferentes.
El cerio se usa especialmente
como
componente
del
Mischmetal o “Metal de Misch”,
una poderosa aleación química
que incluye varios elementos de
tierras raras y cuya utilización
refiere a la ignición. Así el cerio
se ocupa en la fabricación de
encendedores.
Nombre
Cerio
Número atómico
58
Valencia
3,4
Estado de oxidación
+4
Electronegatividad
1,1
Radio covalente (Å)
1,65
Radio iónico (Å)
1,01
Radio atómico (Å)
1,81
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
[Xe]4f15d16s2
6,94
140,12
Densidad (g/ml)
6,67
Punto de ebullición (ºC)
3468
Punto de fusión (ºC)
Descubridor
795
W. von Hisinger en 1903
PRASEODIMIO
Cuando se pone en contacto
con el agua el praseodimio
forma una capa de óxido de
un color verdoso muy
característico, el cual de
hecho le da su nombre.
El
elemento
puede
obtenerse
mediante
modernas
técnicas
de
extracción,
como
el
intercambio iónico y el uso
de compuestos disolventes,
tal como ocurre con otras
tierras raras.
Nombre
Praseodimio
Número atómico
Valencia
Estado de oxidación
Electronegatividad
Radio covalente (Å)
Radio iónico (Å)
Radio atómico (Å)
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
Densidad (g/ml)
59
3,4
+3
1,1
1,65
1,09
1,82
[Xe]4f35d06s2
5,80
140,907
6,77
Punto de ebullición (ºC)
Punto de fusión (ºC)
Descubridor
3127
935
Von Welsbach en 1885
NEODIMIO
Este elemento se puede
encontrar en dos formas
alotrópicas, una con
estructura de doble
hexagonal o una cúbica y de
cuerpo centrado. En la
naturaleza, el neodimio tiene
7 isótopos estables, siendo el
Nd-142 el más conocido,
aunque se conocen otros 14
isótopos radiactivos.
Tiene grandes propiedades
magnéticas

Nombre

Número atómico

Valencia

Estado de oxidación

+3

Electronegatividad

1,2

Radio covalente (Å)

1,64

Radio iónico (Å)

1,09

Radio atómico (Å)

1,82

Configuración electrónica

Primer potencial de ionización (eV)

Masa atómica (g/mol)

Densidad (g/ml)

7,00

Punto de ebullición (ºC)

3027

Punto de fusión (ºC)

1024

Descubridor

Neodimio

60


[Xe]4f45d06s2



3
6,33
144,24
Carl Auer von Welsbach 1885
PROMETIO
Se genera
artificialmente en
reactores nucleares, ya
que es uno de los
elementos resultantes
de la fisión del uranio,
del torio y del plutonio.
Todos los isótopos
conocidos son
radiactivos.
Nombre
Número atómico
Valencia
Estado de oxidación
Electronegatividad
Radio covalente (Å)
Radio iónico (Å)
Radio atómico (Å)
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
Densidad (g/ml)
Punto de ebullición (ºC)
Punto de fusión (ºC)
Descubridor
Prometio
61
3
+3
1,06
1,83
5 0 2
[Xe]4f 5d 6s
147
1027
Marinsky 1945
SAMARIO
El samario posee un
característico lustre
plateado brillante y es
considerablemente estable
en el aire.
Se obtiene por reducción
del oxido con bario y
lantano.
Nombre
Samario
Número atómico
62
Valencia
2,3
Estado de oxidación
+3
Electronegatividad
1,1
Radio covalente (Å)
1,66
Radio iónico (Å)
1,04
Radio atómico (Å)
1,66
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
[Xe]4f65d06s2
5,63
150,35
Densidad (g/ml)
7,54
Punto de ebullición (ºC)
1900
Punto de fusión (ºC)
1072
Descubridor
Paul Emile Lecoq de Boisbaudran en 1879
EUROPIO
El europio es un metal de
color gris acerado, bastante
blando y maleable. Se oxida
rápidamente en el aire y es el
mas reactivo de los elementos
de las tierras raras o
elementos de transición
interna.
Se obtiene por reducción del
oxido con lantano.
Nombre
Número atómico
Valencia
Estado de oxidación
Electronegatividad
Radio covalente (Å)
Radio iónico (Å)
Radio atómico (Å)
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
Densidad (g/ml)
Punto de ebullición (ºC)
Punto de fusión (ºC)
Descubridor
Europio
63
2,3
+2
1,0
1,85
1,12
2,04
[Xe]4f75d06s2
5,72
151,96
5,26
1439
826
Carl Mosander en 1843
GADOLINIO
El gadolinio es un metal
brillante que reacciona
lentamente con el agua.
Soluble en ácidos
diluidos e insoluble en
agua. Presenta un alto
magnetismo,
especialmente a bajas
temperaturas
Nombre
Número atómico
Valencia
Gadolinio
64
3
Estado de oxidación
+3
Electronegatividad
1,1
Radio covalente (Å)
1,61
Radio iónico (Å)
1,02
Radio atómico (Å)
1,79
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómican (g/mol)
[Xe]4f75d16s2
6,20
157,25
Densidad (g/ml)
7,89
Punto de ebullición (ºC)
3000
Punto de fusión (ºC)
1312
TERBIO
Es un metal de color plateado
y algo brillante que es
relativamente estable en el
aire, es fácilmente maleable,
dúctil.
Su óxido es de un
característicos color marrón
oscuro (chocolate) y se
conocen 21 isótopos de terbio.

Nombre


Número atómico

65

Valencia

3,4

Estado de oxidación

+3

Electronegatividad

1,2

Radio covalente (Å)

Radio iónico (Å)

Radio atómico (Å)

Configuración electrónica

Primer potencial de ionización (eV)


Masa atómica (g/mol)
Densidad (g/ml)

Punto de ebullición (ºC)

2800

Punto de fusión (ºC)

1356

Descubridor
Terbio

1,59

1,0


1,77
[Xe]4f95d06s2




6,76
158,924

8,27
Carl Mosander en 1843

DISPROSIO
Ocupa el séptimo lugar
en
abundancia.
Reacciona
lentamente
con el agua, se disuelve
fácilmente con ácidos
diluidos y concentrados.
Se
encuentra
en
determinados tipos de
minerales, como en los de
gadolinita,
euxenita,
xenotima o fergusonita,
entre otros.
Nombre
Número atómico
Valencia
Estado de oxidación
Electronegatividad
Radio covalente (Å)
Radio iónico (Å)
Radio atómico (Å)
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
Densidad (g/ml)
Punto de ebullición (ºC)
Punto de fusión (ºC)
Disprosio
66
3
+3
1,1
1,59
0,99
1,77
10
[Xe]4f 5d06s2
6,85
162,50
8,54
2600
1407
HOLMIO
Es un metal bastante
suave y
considerablemente
maleable. Es estable en
aire seco y a
temperatura ambiente.
Pierde estabilidad con
facilidad al hacer
contacto con la humedad
y temperaturas muy
elevadas.
Nombre
Número atómico
Valencia
Estado de oxidación
Electronegatividad
Radio covalente (Å)
Radio iónico (Å)
Radio atómico (Å)
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
Densidad (g/ml)
Punto de ebullición (ºC)
Punto de fusión (ºC)
Descubridores
Holmio
67
3
+3
1,2
1,58
0,97
1,76
11
[Xe]4f 5d06s2
164,930
8,80
2600
1461
J.L. Soret in 1878
ERBIO
Es un sólido blanco,
maleable
de
brillo
metálico, soluble en
ácidos e insoluble en
agua. Presenta baja
toxicidad
y
gran
resistencia eléctrica.
Nombre
Número atómico
Valencia
Estado de oxidación
Electronegatividad
Radio covalente (Å)
Radio iónico (Å)
Radio atómico (Å)
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
Densidad (g/ml)
Punto de ebullición (ºC)
Punto de fusión (ºC)
Descubridor
Erbio
68
3
+3
1,2
1,57
0,96
1,75
12
[Xe]4f 5d06s2
167,26
9,05
2900
1497
Carl Mosander en 1843
TULIO
El tulio es un sólido de
brillo metálico soluble en
ácidos
diluidos
que
reacciona lentamente con el
agua. El elemento natural
consta de un solo isótopo,
de numero másico 169.
Este elemento se obtiene
mediante la reducción del
óxido de lantano en la del
calcio
aislado
en
un
recipiente cerrado.
Nombre
Número atómico
Tulio
69
Valencia
2,3
Estado de oxidación
+3
Electronegatividad
1,2
Radio covalente (Å)
1,56
Radio iónico (Å)
0,95
Radio atómico (Å)
1,74
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
[Xe]4f135d06s2
168,934
Densidad (g/ml)
9,33
Punto de ebullición (ºC)
1727
Punto de fusión (ºC)
1545
Descubridor
Theodore Cleve 1879
ITERBIO
Es un metal completamente
maleable, soluble en ácidos
diluidos y en amoniaco
liquido.
Su uso más común es como
componente de los cables de
fibra óptica, mediante una
aleación con acero
inoxidable, ya que mejora
así las propiedades
mecánicas de los cables.
Nombre
Número atómico
Valencia
Estado de oxidación
Electronegatividad
Radio covalente (Å)
Radio iónico (Å)
Radio atómico (Å)
Configuración electrónica
Primer potencial
de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
Densidad (g/ml)
Punto de ebullición (ºC)
Punto de fusión (ºC)
Descubridor
Iterbio
70
2,3
+2
1,1
1,70
1,13
1,92
14 0 2
[Xe]4f 5d 6s
6,24
173,04
6,98
1427
824
Jean de Marignac en 1878
LUTECIO
Es un metal trivalente de
un
característico
color
plateado
con
tonos
blancuzcos,
es
relativamente estable en el
aire.
Nombre
Número atómico
Valencia
Estado de oxidación
Electronegatividad
Radio covalente (Å)
Radio iónico (Å)
Radio atómico (Å)
Configuración electrónica
Primer potencial de ionización (eV)
Masa atómica (g/mol)
Densidad (g/ml)
Punto de ebullición (ºC)
Punto de fusión (ºC)
Descubridor
Lutecio
71
3
+3
1,2
1,56
0,93
1,74
14 1 2
[Xe]4f 5d 6s
5,02
174,97
9,84
3327
1652
George Urbain en 1907
ACTINIO


El actinio (del griego ακτις,
ακτινoς, rayo luminoso), fue
descubierto en 1899 por el
químico
francés
André-Louis
Debierne.
En
1902
fue
descubierto,
de
forma
independiente,
por
Friedrich
Oscar Giesel como una sustancia
muy similar al lantano, y lo
denominó «emanium» en 1904.
Luego
de
realizadas
las
comparaciones
entre
estas
sustancias en 1904 se determinó
que eran idénticas y el nombre
propuesto por Debierne fue
retenido debido a que tenía
prioridad.

El actinio es un elemento metálico, radiactivo
como todos los actínidos y de color plateado.
Debido a su intensa radiactividad brilla en la
oscuridad con una luz azulada.
TORIO
El torio se llamó así en
honor de Tor, el dios
nórdico del relámpago y
la tormenta. Jöns Jakob
Berzelius lo aisló por
primera vez, en 1828.
En el último decenio del
siglo
XIX
los
investigadores
Pierre
Curie y Marie Curie
descubrieron que este
elemento
emitía
radiactividad.
Se encuentra en estado natural en los minerales
monacita, torita y torianita. En estado puro es un
metal blando de color blanco-plata que se oxida
lentamente. Si se tritura finamente y se calienta,
arde y emite luz blanca.
 El torio pertenece a la familia de las sustancias
radiactivas lo cual implica que su núcleo es
inestable.

PROTACTINIO

El protactinio fue identificado por primera vez en
1913 cuando Kasimir Fajans y O.H. Göhring
Dieron al nuevo elemento el nombre de Brevium
(latín: brevis, es decir, breve). El nombre se
cambió a Protoactinium en 1918 cuando dos
grupos de científicos (Otto Hahn y Lise Meitner
de Alemania, y Frederick Soddy y John Cranston
del Reino Unido) descubrieron de manera
independiente el 231Pa, y acortaron el nombre a
protactinium (en español, protoactinio) en 1949.
Protactinio
 Número atómico:91
 Grupo:3
 Periodo:7
 Configuración electrónica:[Rn] 5f2 6d1 7s2
 Estados de oxidación:+4 +5
 Electronegatividad:1.5
 Radio atómico / pm:156.1
Calentando eléctricamente el
pentayoduro de protactinio a alto vacío.
URANIO

Junto con todos los elementos con pesos atómicos
superiores al del hierro, el uranio se origina de
forma natural durante las explosiones de las
supernovas.
URANIO
Nombre Uranio
 Número atómico 92
 Valencia 3,4,5,6
 Estado de oxidación +3
 Electronegatividad 1,7
 Radio covalente (Å) 1,42
 Radio iónico (Å) 1,11
 Radio atómico (Å) 1,56
 Configuración electrónica [Rn]5f36d17s2
 Primer potencial de ionización (eV) 4
 Masa atómica (g/mol)238,03

El uranio es aproximadamente un 70% más
denso que el plomo, aunque menos denso que el
oro o el wolframio. Es levemente radioactivo. Fue
descubierto como óxido en 1789 por M. H.
Klaproth que lo llamó así en el honor del planeta
Urano que acababa de ser descubierto en 1781.
 El uranio natural está formado por tres tipos de
isótopos: uranio-238 (238U), uranio-235 (235U) y
uranio-234 (234U).
 El 235U se utiliza como combustible en centrales
nucleares y en algunos diseños de armamento
nuclear.

NEPTUNIO

Fue obtenido por primera vez en 1940 por
McMillan y Abelson bombardeando uranio con
deuterones de gran velocidad.
•Se produce por reducción del
trifluoruro de neptunio con vapor
de bario o de litio a 1200 ºC.
•Como subproducto de la
obtención de plutonio
en reactores nucleares.
NEPTUNIO

Se obtiene artificialmente. Es un metal blanco
plateado, similar químicamente al uranio.
Existen diversas variedades cristalinas. El
neptunio es un elemento reactivo que es
mezclable a la mayoría de los elementos. Se
presenta en diversos grados de oxidación: +3, +4,
+5, +6, y +7, siendo +5 el que posee mayor
estabilidad.
PLUTONIO

El plutonio (específicamente, plutonio-238) fue
producido y aislado por primera vez el 14 de
diciembre
de
1940
y
fue
identificado
químicamente el 23 de febrero de 1941 por el Dr.
Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, J. W.
Kennedy y A. C. Wahl bombardeando uranio con
deuterio en el ciclotrón de 150 cm de diámetro de
la Universidad de California, Berkeley.

El plutonio es un elemento transuránico radiactivo
con el número atómico 94. Apariencia gris plateada
que se oscurece cuando es expuesto al aire, formando
una capa opaca cuando se oxida. El elemento
normalmente exhibe seis estados alotrópicos y cuatro
de oxidación. Reacciona con el carbono, los halógenos,
nitrógeno y silicio. Cuando se expone al aire húmedo
forma óxidos e hidruros que expanden hasta un 70%
su volumen, que a su vez, se desprende en forma de
polvo que puede inflamarse de forma espontánea.
También es un elemento radioactivo y se puede
acumular en los huesos. Estas propiedades hacen que
manipular plutonio sea peligroso.
CURIO

El curio fue sintetizado por primera vez en la
Universidad de California, Berkeley y también
por Glenn T. Seaborg, Ralph A. James y Albert
Ghiorso en 1944. Se eligió el nombre curio en
honor a Marie Curie y su marido Pierre, famosos
por descubrir el radio y por otros importantes
trabajos sobre radiactividad.
CURIO

Su número atómico es 96. Se produce
bombardeando plutonio con partículas alfa (iones
de helio). El curio no existe en el ambiente
terrestre, pero puede producirse en forma
artificial. Sus propiedades químicas se parecen
tanto a las de las tierras raras típicas que, si no
fuera por su radiactividad, podría con facilidad
confundirse fácilmente con uno de estos
elementos. Entre los isótopos conocidos del curio
figuran los de número de masa 238 a 250. El
curio es típicamente bastante insoluble y se
añade fuertemente a las partículas del suelo.
BERKELIO

Su nombre es un homenaje a la ciudad de
Berkeley, California, sitio en el cual se encuentra
el Laboratorio de Radiación de la Universidad de
California en el cual se descubrió este elemento
en diciembre de 1949. El berkelio fue el quinto
elemento descubierto luego del neptunio,
plutonio, curio y americio. Es un metal
radioactivo, blando y de color plateado blancuzco,
existe en dos formas cristalinas y se funde a
986ºC
CALIFORNIO

Los investigadores de física Stanley G. Thompson,
Kenneth Street, Jr., Albert Ghiorso y Glenn T.
Seaborg sintetizaron por primera vez californio en
la Universidad de California, Berkeley alrededor
del 9 de febrero de 1950.
CALIFORNIO

Las propiedades químicas se parecen a las observadas
para los otros elementos actínidos con carga 3+: el
nitrato, sulfato, cloruro y perclorato son solubles en
agua. El californio se precipita como fluoruro, oxalato
o hidróxido. La cromatografía de intercambio iónico se
puede usar para aislar e identificar el californio en
presencia de los otros elementos actínidos. El
californio metálico es muy volátil y destila a
temperaturas del orden de 1100-1200ºC (20102190ºF). Es químicamente reactivo y existe en tres
diferentes modificaciones cristalinas entre la
temperatura ambiente y su punto de fusión 900ºC
(1600ºF).
EINSTENIO

Fue llamado así en honor de Albert Einstein, se
descubrió en diciembre de 1952 en los restos de la
primera explosión termonuclear en el Pacífico,
realizada un mes antes, por el equipo de
investigadores formado por G. R. Choppin, A.
Ghiorso, B. G. Harvey y S. G. Thompson.
EINSTENIO

Es el actínido más pesado de aquellos en que puede
determinarse esta propiedad. El
metal es
químicamente reactivo y muy volátil, se funde a
860ºC (1580ºF); se conoce una estructura cristalina.
FERMIO

El fermio no se encuentra en la naturaleza; su
descubrimiento y producción se alcanza por
transmutación nuclear artificial de elementos más
ligeros. Se han descubierto los isótopos radiactivos de
número de masa 244-259. El peso total del fermio que
ha sido sintetizado es mucho menor de una
millonésima de gramo.
FERMIO

Al elemento se le dio el nombre de fermio en
1955, en honor al físico nuclear estadounidense
de origen italiano Enrico Fermi.
MENDELEVIO
Lo identificaron Albert Ghiorso, Bernard G.
Harvey, Gregory R. Choppin, Stanley G.
Thompson y Glenn T. Seaborg el 19 de
febrero de 1955.
MENDELEVIO

Los estudios de las propiedades químicas del
mendelevio se limitan a cantidades mínimas. El
comportamiento del mendelevio en cromatografía
de intercambio iónico muestra que existe en
solución acuosa, principalmente en el estado de
oxidación 3+ característico de los elementos
actínidos. Sin embargo, también tiene un estado
de oxidación dipositivo (2+) y un monopositivo
(1+)
NOBELIO
Fue identificado por primera vez en forma
correcta en 1966 por científicos del Laboratorio
Flerov de Reacciones Nucleares en Dubna, Rusia.
 Llamado así en honor del inventor Alfred Nobel.
 En
un acelerador lineal de partículas,
bombardeando curio con carbono.

LAWRENCIO


El
lawrencio
fue
sintetizado por primera
vez por el equipo de física
nuclear
integrado
por
Albert Ghiorso, Torbjørn
Sikkeland, Almon Larsh,
Robert M. Latimer, y sus
colaboradores el 14 de
febrero de 1961.
El origen del nombre, es
una referencia al físico
nuclear
Ernest
O.
Lawrence
de
la
Universidad de California,
que inventó el acelerador
de partículas de ciclotrón.
USOS Y APLICACIONES DE LOS ELEMENTOS
DEL BLOQUE F

Lantanoides. Su aplicación
se encuentra presente en
muchos sectores
industriales, siendo las
cantidades usadas muy
pequeñas en comparación
con otros elementos.
Actinoides. Usos de
investigación y en
reactores nucleares. En
general no hay
aplicaciones comerciales.

Propiedades ópticas.
Componentes que presentan
fenómenos de interacciones
como absorción, emisión y
refracción de luz.
•Lentes de sol. Al desviar la luz
ultravioleta e infrarroja
•Láseres
•Proyectores
de rayos X, o como
repetidores en los enlaces de
transmisión de fibra óptica
terrestres y submarinos.



Ejemplo. El Neodimio para
filtros de infrarrojo y rubíes
falsos para su producción en
láseres.
Como agentes de dopado en
amplificadores ópticos con
fibra-dopada.
Coloración de vidrios.
El Tm se ha usado en la
fabricación de láseres, pero por su
alto
costo de producción se
prefiere
trabajar
con
otros
elementos.
-Los óxidos de lantano y de
cerio se emplean para
fabricación y pulido de
vidrios ópticos brindando
mayor resistencia.
-Se usan
crisoles
para
fabricar
La2O3.
Su estructura cristalina puede
cambiar dependiendo del pH al que
se encuentre
Cerca de 15.000 ton/año de los lantanoides se consumen como
catalizadores y en la producción de gafas.


Cristal didimio (mezcla
de neodimio y
praseodimio). Gafas
protectoras para
soldadores y sopladores
de vidrio
El praseodimio es
utilizado para dar a los
vidrios y esmaltes un
color amarillo.

El LaB6 como emisor termoiónico
Filamentos en Microscopios de Barrido Electrónico.
El mismo lantano es utilizado como componente de
las pantallas intensificadoras de las unidades de
rayos X
Como catalizadores.
 Europio, Holmio


El óxido de samario (III)
se añade al cristal para
absorber
radiación
infrarroja y actúa como
un catalizador de la
deshidratación
y
deshidrogenización
del
etanol.
Óxido de Cerio II  En
craqueo catalítico como
parte de la zeolita.

Propiedades fluorescentes
Los materiales que fluorescen lo
hacen porque contienen
estructuras conocidas como
fluoróforos.
Los lantánidos como
fluoróforos.
Los electrones que son responsables de
las propiedades de los iones lantánidos
son electrones 4f. Estos orbitales están
protegidos muy efectivamente de la
influencia de fuerzas externas en las
capas externas 5s2 y 5p6
Ejemplo.
En los cinescopios para las
televisiones a color:

El choque de electrones contra
ciertos compuestos mixtos de
lantanoides tiene como resultado
la emisión de luz visible dentro
de un intervalo estrecho de
longitudes de onda.

Oxido de Ytrio y Europio. (Eu,Y)2O3, emite un
color rojo intenso cuando se bombardea con
electrones de alta energía.
 Europio. Utilizado para
focos de bajo consumo.
Borohidruros de lantanoides se han
utilizado como materiales de partida para
preparar compuestos de coordinación y
complejos organometálicos



Industria farmacéutica
Oxalato de Cerio.
Antivomitivo
Carbonato de Lantano.
Quelantes de fósforo en
medicamentos como el
Fosrenol . En los que el
lantano ayuda a eliminar el
exceso de fósforo en la
sangre en pacientes con
insuficiencia renal.
Aleación de metales.
Mischmetall (mezcla de metales).
Obtenida por electrólisis de una mezcla fundida de
cloruros de lantánidos:
Cerio, lantano, neodimio y praseodimio.

Componentes muy sensibles a la oxidación 
Dispositivos de ignición
Esta aleación usualmente se mezcla con hierro y magnesio para mejorar
sus propiedades de ignición:
Barras de ferrocerio
Aleación que tiene una propiedad llamada piroforicidad, propiedad que
tienen ciertos metales para inflamarse al contacto con el aire, cuando se
encuentran en partículas pequeñas.
Composición: Hierro: 19%, Cerio: 38%, Lantano: 22%, Neodimio: 4%,
Praseodimio: 4% y Magnesio: 4%
http://www.youtube.com/watch?v=um3Qh5V-acs
Superconductividad
1911. A una temperatura cercana al cero absoluto los
elementos pierden casi toda resistencia eléctrica, lo
cual hace que se conviertan en superconductores.
1933. Se observa que los materiales superconductores
repelen un campo magnético (efecto Meissner).

1985. Suiza. Georg Bednorz & Karl Müller.
Preparan un óxido con iones de lantano, bario y
cobre (II), el cual se vuelve superconductor a 35K, lo
que les valió en Nobel de física por dicho
descubrimiento.
A partir de entonces se empezaron a preparar
compuestos de otros óxidos mixtos de metales que son
superconductores a temperaturas relativamente altas.
YBa2Cu3O7(YBCO) el
cual es
superconductor a
77K.
Estructura derivada
de la perovskita
(CaTiO3)
Los superconductores a altas
temperaturas implican menos costo de
funcionamiento que aquellos que
requieren estar cerca del cero absoluto.

SUPERCONDUCTORES y temperatura a la que
presentan el fenómeno

Propiedades magnéticas
Samario-Cobalto
Neodimio-Níquel
Imanes más
potentes creados
por el hombre
El samario forma un compuesto con el cobalto (SmCo5),
el cual que es un poderoso imán permanente con gran
resistencia a la corrosión. Puede trabajar a altas
temperaturas.
Aplicaciones tales como la fabricación de motores en
herramientas inalámbricas, discos duros y sellos
magnéticos.
PrNi5 tiene un efecto magnético muy fuerte que permite
acercarse a menos de una milésima de grado del cero absoluto.
Aplicado el refrigeradores de baja temperatura.

El Tm169 tiene un uso
potencial en materiales
cerámicos magnéticos
llamados ferritas, que son
usados en equipamientos
de microondas.

Organometálicos con
lantanoides
No son tan comunes como los
metales de transición, que son
usados como catalizadores.
Tienen propiedades parecidas a
los organometálicos de Mg y
Na. Se usan como reactivos de
transmetalación cuando
reaccionan con haluros
metálicos.
•
Uranio:
Uranio enriquecido
(concentrado U235) como
combustible para
reactores nucleares.
Permite extraer con
rapidez y facilidad la
energía generada.
El Uranio como combustible representa el 17% de la electricidad
obtenida en el mundo.
Urannita.
Adición de uranio para la creación de
cristales verdes o fosforescentes en
amarillo.
Nitrato de
Uranilo
Gilbert Spinthariscope: es un tubo de
cartón que se utilizaba para vigilar
elementos radioactivos, así como también
su actividad
Canicas de
Uranio
*Todos estos usos se han
abandonado
para
utilizarse
solamente
como combustible nuclear
El uranio empobrecido (U238)
es usado en la producción de
municiones perforantes por su
mayor capacidad de
penetración
y como blindajes de material
radiactivo de alta resistencia.
Las armas con uranio
empobrecido se consideran
armas convencionales y las
fuerzas armadas las utilizan
libremente.
El uranio en estado metálico
es usado para los blancos de
rayos X, para hacer rayos X de
alta energía.
Actinio:
Al ser 150 veces más reactivo que el Radio,
generalmente se usa para investigaciones.



Uranio238 puede ser desintegrado en Plutonio.
Actinoides a partir del Uranio son utilizados en
investigación y como fuente de neutrones.
BIBLIOGRAFÍA

Atkins, P.; Overtone, T.; Rourke, J.; Weller, M. Química Inorgánica,
4ª Edición, McGrawl Hill, México, 2008

Rayner-Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva, Pearson
Educación, México 2000

Hahn, Otto, New Atoms, progress and some memories, Enselvier
Publisching Company, INC., 1959

Aballe, M. et al. 1996. Microscopía Electrónica de Barrido y
Microanálisis por Rayos X, Editorial Rueda, S.L., Madrid. 476 pp.


González, G. 2006. Principios de Microscopía Electrónica de Barrido y
Microanálisis por Rayos X Característicos, Facultad de Química,
UNAM, México. 98 pp.
Greenwood, N. N. Earnshaw, A. 1984. Chemistry of the Elements,
Pergamon Press, U.K. 1542 pp.
PÁGINAS DE INTERNET

http://www.lenntech.es/periodica/tabla-periodica.htm

http://www.ojocientifico.com/4959/mischmetal-que-es-el-metal-de-misch

http://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/conmarcos/elementos/la.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Piroforicidad

http://www.foro.salvatuvida.com/viewtopic.php?f=9&t=1143

http://metals.about.com/od/properties/a/What-Is-Mischmetal.htm

http://mx.tuhistory.com/la-historia-de/inventos/el-encendedor.html

http://www.educaplus.org/luz/colprima.html

http://www.um.es/geograf/sigmur/teledet/tema05.pdf

http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/fluorescencia

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_lantano_(III)

http://es.wikipedia.org/wiki/Quelante_de_fosfato

http://www.directindustry.es/prod/ningbo-souwest-magnetech-development-co-ltd/imanes-samario-cobaltosmco-71253-678855.html
Descargar