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Tulio

Características del tulio

  • Símbolo : Tm
  • Masa atómica : 168,934 22 ± 0,000 02 u
  • Número CAS : 7440-30-4
  • Configuración electrónica : [Xe] 4f13 6s2
  • Número atómico : 69
  • Grupo : n. d.
  • Bloque : Bloque f
  • Familia de elementos : Lantánido
  • Electronegatividad : 1,25
  • Punto de fusión : 1 545 °C

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El tulio, elemento atómico n°69 de símbolo Tm: sus orígenes, sus propiedades y sus usos.

De número atómico 69, el tulio es el elemento químico de símbolo Tm. Este metal pertenece al grupo de las tierras raras. A temperatura ambiente, es dúctil y maleable, como todo lantánido. En el aire seco, se oxida débilmente.

Su denominación deriva del griego Thule, que significa “país del Norte”. En otros tiempos, fue el nombre de Escandinavia. En 1879, el químico sueco Per Theodor Cleve descubre la gadolinita. Este mineral es el origen del holmio y del tulio.

Antes de ser representado por Tm, el tulio fue simbolizado por “Tu”.

El elemento 69 es el más raro de las tierras raras. Solo se encuentra al 0,007% en la monacita. Es más costoso que el oro en forma de metal. El tulio 169 es el isótopo estable que constituye el elemento natural 69.

Origen del tulio

El año 1789 marca el descubrimiento de un nuevo óxido en una muestra de yterbita. Este hallazgo se atribuye a Johan Gadolin, y posteriormente el mineral fue nombrado gadolinita. La roca fue descubierta dos años antes por el teniente químico Carl Axel Arrhenius. Su investigación se llevó a cabo en Suecia, en el pueblo de Ytterby. En 1797, el químico sueco Anders Gustaf Ekeberg confirma estos estudios. Así nombra al nuevo óxido “yttria“.

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Aproximadamente 50 años después, Carl Gustav Mosander aísla tres productos de la yttria. Para ello utilizó las nuevas técnicas de cristalización fraccionada. Como nomenclatura, elige yttria para la parte incolora, erbia para la amarilla y terbia para la rosa. Los nombres hacen referencia al pueblo de Ytterby. Los discípulos de Mosander mezclaron las denominaciones por razones que permanecen desconocidas. El término erbia terminó designando el óxido de erbio, representado por la fracción rosa. La terbia se convirtió en el óxido de terbio, que es la parte amarilla.

En 1878, Jean-Charles Galissard de Marignac, químico suizo, se da cuenta de la no homogeneidad de la erbina. Disociada de ella un nuevo cuerpo, que llama “yterbio”. Per Theodor Cleve se lanza entonces al estudio de las sales de erbio restantes. En 1879, consigue obtener tres porciones que hace pasar por el espectrómetro. Un fragmento corresponde al erbio, pero los otros dos le son extraños. Decide nombrar al primer trozo desconocido “holmio”, derivado del nombre latino de Estocolmo. El segundo extracto es llamado “tulio” según la antigua denominación de Escandinavia.

En 1911, el químico estadounidense Theodore William Richards se embarca en 15.000 recristalizaciones del bromato de tulio. Estos trabajos tienen como objetivo obtener la muestra más pura posible. También servirán para determinar con precisión la masa atómica del elemento. Sus investigaciones le valieron el premio Nobel de química en 1914.

Propiedades del tulio

Las propiedades físicas del tulio

En su forma pura, el tulio brilla con un color plateado. Cuando se expone al aire, su color se altera. En la escala de Mohs, la dureza del tulio se sitúa entre 2 y 3. En efecto, es seccionable, manejable y friable.

  • Por debajo de 32 K, es ferromagnético.
  • Entre 32 y 56 K, es antiferromagnético.
  • Por encima de 56 K, es paramagnético.

En forma líquida, es volátil.

Se han identificado dos formas alotrópicas del elemento 69: el tulio tetragonal α-Tm y el hexagonal β-Tm. Este último es el más estable.

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Las propiedades químicas del tulio

Expuesto al aire, el elemento 69 pierde su brillo. Para formar el óxido de tulio (III), hay que quemarlo a 150 °C.

4 Tm + 3 O2 → 2 Tm2O3

Para formar el cloruro de tulio, este óxido reacciona con el cloruro de amonio.

Tm2O3 + 6 NH4Cl → 2 TmCl3 + 6 NH3 + 3 H2O

Usos del tulio

Las aplicaciones del tulio son limitadas debido a su notable costo.

  • Las baterías nucleares pueden, entre otras cosas, estar constituidas por tulio 171. Se utiliza como fuente de calor. El isótopo 171Tm tiene una vida media de 1,92 años.
  • Los magnetrones funcionan con cerámicas magnéticas que contienen óxido de tulio. Se utiliza sobre todo en los hornos microondas.
  • Sirve como sustancia fosforescente azul en los tubos catódicos. Para ello, el sulfuro de zinc es estimulado por el óxido de tulio.
  • Se utiliza en radiología. Los aparatos radiográficos móviles emplean 169Tm bombardeado con neutrones como fuente de radiación.
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