Disprosio

Símbolo: Dy
Clasificación: Metales de transición Grupo 3 Lantánidos Tierras raras Serie de elementos Lantánidos

Número Atómico: 66
Masa Atómica: 162,50
Número de protones/electrones: 66
Número de neutrones (Isótopo 163-Dy): 97
Estructura electrónica: [Xe] 4f¹⁰ 6s²
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 28, 8, 2
Números de oxidación: +2, +3, +4

Electronegatividad: 1,22
Energía de ionización (kJ.mol^-1): 572
Afinidad electrónica (kJ.mol^-1):
Radio atómico (pm): 177
Radio iónico (pm) (carga del ion): 91(+3)

Entalpía de fusión (kJ.mol^-1): 17,2
Entalpía de vaporización (kJ.mol^-1): 293

Punto de Fusión (ºC): 1412
Punto de Ebullición (ºC): 2567
Densidad (kg/m³): 8550; (20 ºC)
Volumen atómico (cm³/mol): 19,01
Estructura cristalina: Hexagonal
Color: Plateado claro.

Propiedades comparadas

Isótopos: Siete isótopos naturales: 156-Dy (0,06%), 158-Dy (0,10%), 160-Dy (2,34%), 161-Dy (18,9%), 162-Dy (25,5%), 163-Dy (24,9%), 164-Dy (28,2%). Veintisiete inestables, el de mayor período de semidesintegración es 154-Dy (3x10⁶ años) y el de menor es 141-Dy (0,9 segundos).

Descubierto en: 1886
Descubierto por: P.E. Lecoq de Boisbaudran
Fuentes: Minerales: monacita, bastnäsita.
Usos: Tubos de televisión en color. Reactores nucleares.

Curiosidades sobre el elemento: Constituye el 5,2x10^-4% en peso de la corteza. Fue descubierto, pero no aislado, por Lecoq de Boisbaudran en 1886. Hasta el desarrollo de la cromatografía de intercambio iónico y la reducción metalotérmica por Spedding y col, no se ha dispuesto del metal ni del óxido. Aparece junto a los otros metales del grupo en minerales como xenotima (YPO₄), fergusonita [(Nb,Ta)YO₄], gadolinita (Y₂FeBe₂[SiO₄]₂O₂), euxenita o policrasa [(Y,Ce,Er,U,Th,Ca,..)(Nb,Ta,Ti,Fe)₂O₆], y blomstrandina (igual que la euxenita, pero con mayor contenido en Ti). Las fuentes comerciales importantes son monacita (CePO₄ con Y, Th, La,...) y bastnäsita ((Ce,La,Dy)[CO₃F]).
El disprosio se obtiene por reducción del trifluoruro con calcio.
El elemento es un metal pesado, brillante, plateado claro, bastante blando (puede cortarse con un cuchillo, pero para que no se inflame hay que evitar sobrecalentamiento). Es relativamente estable al aire, es fácilmente atacado y disuelto por ácidos minerales diluidos y concentrados con desprendimiento de hidrógeno. Pequeñas impurezas cambian mucho sus propiedades físicas.
Se conocen dos modificaciones: alfa hasta 1360ºC y beta por encima de esta temperatura.
No tiene actualmente muchas aplicaciones, pero su alta sección de captura de neutrones térmicos y su alto punto de fusión sugieren su uso en control nuclear y en aleaciones de aceros inoxidables especiales. Un cermet o cermetal(*) de níquel y óxido de disprosio tiene aplicación en las varillas de refrigeración de reactores nucleares. Este cermet absorbe neutrones fácilmente sin expandirse o contraerse debido al bombardeo prolongado con neutrones En combinación con vanadio y otras tierras raras se ha usado para láseres. Como fuentes de radiación infrarroja, los calcogenuros de disprosio y calcio se han usado en el estudio de reacciones químicas.

(*)cermet o cermetal: mezcla de óxidos metálicos y materiales cerámicos que resisten altas temperaturas (alto poder refractario) y otras condiciones extremas. Los materiales se mezclan en forma pulvurenta, se comprimen o funden para moldearlos, y se sinterizan, es decir, se calientan hasta temperaturas inferiores a la de fusión y con presión elevada.