Torio
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Torio. Elemento químico, de símbolo Th y número atómico 90. Es un elemento de la serie de los actínidos que se encuentra en estado natural en los minerales: monazita, torita y troyanita.
Sumario
Historia
El torio se llamó así en honor a Thor, el dios nórdico del relámpago y la tormenta.
Fue aislado por primera vez en 1828 por Jöns Jakob Berzelius.
En la última década del siglo XIX los investigadores Pierre Curie y Marie Curie descubrieron que el torio emitía radiactividad.
Propiedades
En estado puro es un metal blando de color blanco-plata que se oxida lentamente. Si se tritura finamente y se calienta, arde emitiendo luz blanca.
El torio pertenece a la familia de las substancias radiactivas, lo que significa que su núcleo es inestable y tras cierto tiempo se transforma en otro elemento. Por ello tiene potencial para ser utilizado en el futuro como combustible nuclear pero esa aplicación todavía está en fase de desarrollo.
Es radiactivo con una vida media de aproximadamente 1.4 x 1010 años. Los compuestos de óxido de torio se utilizan en la producción de mantas de gas incandescentes. El óxido de torio se ha empleado también incorporado al tungsteno metálico, y sirve para producir filamentos para lámparas eléctricas. Se emplea en catalizadores para facilitar ciertas reacciones de química orgánica y tiene aplicaciones especiales como material cerámico de alta temperatura. El metal o sus óxidos se utilizan en algunas lámparas electrónicas, fotoceldas y electrodos especiales para soldadura. El torio tiene aplicaciones importantes como agente de aleación en algunas estructuras metálicas. Tal vez el empleo más importante del torio metálico, aparte del campo nuclear, esté en la tecnología del magnesio. En un reactor nuclear, el torio puede ser convertido en uranio 233, que es un combustible atómico. Se ha estimado que la energía que se puede obtener de las reservas mundiales de torio es tan grande como la energía combinada que pueden proporcionar todo el uranio, el carbón y el petróleo del mundo. La monazita, el mineral de torio más común y el más importante desde el punto de vista comercial, está ampliamente distribuida en la naturaleza. La monazita se obtiene principalmente como una arena, que se separa de otras arenas por medios físicos o mecánicos. La temperatura a la cual se funde el torio puro no se conoce con certeza; se cree que es cercana a 1750ºC (3182ºF). El torio metálico de buena calidad es relativamente suave y dúctil. Puede ser conformado fácilmente por cualquiera de las operaciones comunes para trabajar los metales. El metal masivo es de color plateado, pero pierde el brillo por una exposición prolongada a la atmósfera; el torio finamente dividido tiende a ser pirofórico en el aire. Todos los elementos no metálicos, excepto los gases raros, forman compuestos binarios con él. Con pocas excepciones, el torio exhibe una valencia de 4+ en todas sus sales. Químicamente, tiene algunas semejanzas con el zirconio y el hafnio. El compuesto más soluble del torio es el nitrato, el cual, como se prepara generalmente, parece tener la fórmula Th(NO3)4. 4H2O. El óxido más común del torio es ThO2, toria. El torio se combina con los halógenos para formar gran variedad de sales. El sulfato de torio se puede obtener en forma anhidra o como cierto número de hidratos. Se conocen bien los carbonatos, fosfatos, yodatos, cloratos, cromatos, molibdatos y otras sales inorgánicas de torio. El torio forma también sales con muchos ácidos orgánicos, de los cuales el oxalato insoluble en agua Th(CO4) 26H2O, es importante en la preparación de compuestos puros de torio.
Valores de las propiedades químicas y físicas
- Estado de Oxidación: +3
- Electronegatividad: 1,3
- Radio Covalente (Å): 1,65
- Radio Iónico (Å): 0,95
- Radio Atómico (Å): 1,82
- Radio medio: 180 pm
- Configuración Electrónica: [Rn] 6d27s2
- Masa Atómica (g/ml): 232,038
- Valencia: 3
- Punto de Fusión: 2028 K
- Punto de Ebullición: 5061 K
- Entalpía de Vaporización: 514,4 kJ/mol
- Entalpía de Fusión: 16,1 kJ/mol
- Velocidad del Sonido: 2490 m/s a 293,15 K
- Estados de oxidación (óxido): 4 base débil
- Electronegatividad: 1,3 (Pauling)
- Calor específico: 120 J/(kg·K)
- Conductividad eléctrica: 6,53 × 106 m-1·Ω-1
- Conductividad térmica 54 W/(m·K)
Aplicaciones
- Se incorpora al tungsteno metálico para fabricar filamentos de lámparas eléctricas
- Para aplicaciones en material cerámico de alta temperatura
- Para la fabricación de lámparas electrónicas
- Para fabricar electrodos especiales de soldadura
- Como agente de aleación en estructuras metálicas
- Como componente básico de la tecnología del magnesio
- Se utiliza en la industria electrónica como detector de oxígeno
- El óxido ThO2 se usa para los electrodos y filamentos ligeros, para controlar el tamaño de grano del wolframio usado en las lámparas eléctricas y para fabricar crisoles de laboratorio para altas temperaturas y también como catalizador en la conversión del amoníaco en ácido nítrico, en la obtención de hidrocarburos a partir del carbono, en las operaciones de cracking del petróleo y en la producción de ácido sulfúrico.
- Los vidrios que contienen óxido de torio tienen un alto índice de refracción y una baja dispersión por lo que se utilizan en la fabricación de lentes de calidad para cámaras e instrumentos científicos.
Efectos sobre la salud
Las personas siempre estarán expuestas a pequeñas cantidades de torio a través del aire, la comida y el agua, porque se encuentra casi en cualquier lugar en La Tierra. Todo el mundo absorbemos algo de torio a través de la comida o el agua que bebemos, y las cantidades en el aire son tan pequeñas, que la toma a través del aire normalmente puede ser ignorada. Grandes cantidades incontroladas de torio pueden ser encontradas cerca de vertederos peligrosos donde el torio no fue vertido de acuerdo con los procedimientos adecuados. Las personas que viven cerca de estos lugares de vertidos peligrosos pueden estar expuestos a más torio de lo normal porque respiran polvo arrastrado por el viento y porque termina en la comida que es cultivada cerca del lugar. Las personas que trabajan en las industrias o laboratorios mineros, molineros o del torio también pueden experimentar exposiciones al torio que superan la exposición natural. Las cantidades de torio en el medio ambiente pueden verse aumentadas accidentalmente debido a escapes accidentales de las plantas procesadoras de torio. Respirar torio en el lugar de trabajo puede incrementar las posibilidades de desarrollar enfermedades de pulmón y cáncer de pulmón y páncreas muchos años después de la exposición. El torio tiene la habilidad de cambiar el material genético. Las personas a las que les ha sido inyectado torio para los rayos X especiales pueden desarrollar enfermedades del hígado. El torio es radiactivo y puede ser almacenado en los huesos. Debido a ésto tiene la habilidad de causar cáncer de huesos muchos años después de que la exposición haya tenido lugar. La respiración de grandes cantidades de torio puede ser letal. Las personas a menudo mueren de envenenamiento por metales cuando se someten a una exposición excesiva.
Efectos ambientales
Estabilidad ambiental: El torio reaccionará lentamente con el agua, el oxígeno y otros compuestos para formar una variedad de compuestos del torio. Efectos del material en plantas y animales: Debido al tamaño del producto, no se esperan efectos ambientales inusuales de estos productos; sin embargo, grandes escapes de torio pueden ser dañinos para las plantas y animales afectados. Efectos de los productos químicos en la vida acuática: Debido al tamaño del producto y a la forma del producto, estos productos no se puede anticipar que causen efectos adversos en la vida acuática; sin embargo, grandes escapes de torio en un cuerpo de agua pueden ser dañinos para las plantas acuáticas y los animales. La eliminación de los vertidos debe realizarse de acuerdo con las adecuadas regulaciones federales, estatales y locales.
Véase también
Enlaces externos
- Quimicaweb
- http://www.mcgraw-hill.es/bcv/tabla_periodica/element/elemento90.html
- EnvironmentalChemistry.com - Thorium
- ATSDR en Español - Resumen de Salud Pública: Torio
