Samario
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| Generalità | |||||||||
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| Nome, Simbolo, Numero atomico | samario, Sm, 62 | ||||||||
| Serie chimica | lantanidi | ||||||||
| Gruppo, Periodo, Blocco | --, 6, f | ||||||||
| Densità, Durezza | 7353 kg/m3, n.d. | ||||||||
| Aspetto | bianco argenteo |
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| Proprietà atomiche | |||||||||
| Peso atomico | 150,36 amu | ||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 185 (238) pm | ||||||||
| Raggio covalente | nessun dato | ||||||||
| Raggio di van der Waals | nessun dato | ||||||||
| Configurazione elettronica | [Xe]6s24f6 | ||||||||
| elettroni (e-) per livello energetico | 2, 8, 18, 24, 8, 2 | ||||||||
| Stati di ossidazione | 3 (debolmente basico) | ||||||||
| Struttura cristallina | romboedrica | ||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||
| Stato a temperatura ambiente | solido | ||||||||
| Punto di fusione | 1345 K (1072°C) | ||||||||
| Punto di ebollizione | 2076 K (1803°C) | ||||||||
| Volume molare | 19,98 × 10-6 m3/mol | ||||||||
| Calore di evaporazione | 166,4 kJ/mol | ||||||||
| Calore di fusione | 8,63 kJ/mol | ||||||||
| Tensione di vapore | 563 Pa a 1345 K | ||||||||
| Velocità del suono | 2130 m/s a 293,15 K | ||||||||
| Varie | |||||||||
| Elettronegatività | 1,17 (scala di Pauling) | ||||||||
| Calore specifico | 200 J/(kg*K) | ||||||||
| Conducibilità elettrica | 9,56 × 105/m ohm | ||||||||
| Conducibilità termica | 13,3 W/(m*K) | ||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 544,5 kJ/mol | ||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 1070 kJ/mol | ||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 2260 kJ/mol | ||||||||
| Energia di quarta ionizzazione | 3990 kJ/mol | ||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||
| iso | NA | TD | DM | DE | DP | ||||
| 144Sm | 3,07% | Sm is è stabile con 82 neutroni | |||||||
| 146Sm | sintetico | 1,03 × 108 anni | α | 2,529 | 142Nd | ||||
| 147Sm | 14,99% | 1,06 × 1011 anni | α | 2,310 | 143Nd | ||||
| 148Sm | 11,24% | 7 × 1015 anni | α | 1,986 | 144Nd | ||||
| 149Sm | 13,82% | >2 × 1015 anni | α | n.d. | 145Nd | ||||
| 150Sm | 7,38% | Sm è stabile con 88 neutroni | |||||||
| 152Sm | 26,75% | Sm è stabile con 90 neutroni | |||||||
| 154Sm | 22,75% | Sm è stabile con 92 neutroni | |||||||
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iso = isotopo |
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Il samario è l'elemento chimico di numero atomico 62. Il suo simbolo è Sm.
Indice |
[modifica] Caratteristiche
Il samario è un metallo dei lantanidi dall'aspetto argenteo, abbastanza stabile all'aria a temperature inferiori a 150°C; al di sopra di tale limite si incendia spontaneamente.
Esiste in tre forme cristalline differenti in funzione della temperatura; le temperature di conversione tra di esse sono 734°C e 922°C.
[modifica] Applicazioni
Tra gli usi del samario rientrano:
- la produzione di lampade ad arco per la cinematografia, inseme ad altri elementi delle terre rare
- il drogaggio dei cristalli di CaF2 per la realizzazione di laser e maser
- come assorbitore di neutroni nei reattori nucleari
- leghe speciali
- magneti samario-cobalto; SmCo5 è usato per produrre magneti permanenti ad elevata resistenza alla smagnetizzazione
- l'ossido di samario è usato per produrre vetri caparci assorbire la luce infrarossa
- l'ossido di samario è un catalizzatore per la disidratazione e per la deidrogenazione dell'etanolo
[modifica] Storia
Il samario fu individuato per la prima volta nel 1853 per via spettroscopica dal chimico svizzero Jean Charles Galissard de Marignac, che ne ipotizzò la presenza nel didimio a partire da alcune righe spettrali. Fu poi il francese Paul Emile Lecoq de Boisbaudran a isolarlo nel 1879 dalla samarskite. Sia quest'ultimo minerale che l'elemento prendono il nome da un ufficiale russo, il colonnello Samarski.
[modifica] Ruolo biologico
Il samario non riveste alcun ruolo biologico noto.
[modifica] Disponibilità
Il samario non si trova in natura allo stato nativo; come gli altri elementi delle terre rare è contenuto in diversi minerali, tra cui la monazite, la bastnasite e la samarskite. La monazite (che ne contiene fino a 2,8%) e la bastnasite sono le principali fonti industriali di questo elemento.
Solo in tempi relativamente recenti è stato possibile isolare il samario in forma abbastanza pura attraverso tecniche di scambio ionico, estrazione in solvente e deposizione elettrochimica.
Il samario metallico è spesso preparato per elettrolisi di una miscela di cloruro di samario (III) e cloruro di sodio o cloruro di calcio fusi. Può essere preparato anche per riduzione dei suoi sali con il lantanio.
[modifica] Composti
Tra i composti del samario si annoverano:
- fluoruri: SmF2; SmF3
- cloruri: SmCl2; SmCl3
- bromuri: SmBr2; SmBr3
- ioduri: SmI2; SmI3
- ossidi: Sm2O3
- solfuri: Sm2S3
- selenuri: Sm2Se3
- tellururi: Sm2Te3
[modifica] Isotopi
Il samario in natura si compone di 4 isotopi stabili - 144Sm, 150Sm, 152Sm, 154Sm - e di 3 isotopi radioattivi - 147Sm, 148Sm, 149Sm. Di questi, 152Sm è l'isotopo più abbondante e rappresenta in 26,75% del totale.
Gli isotopi radioattivi del samario sono 32, i più stabili sono 148Sm (emivita: 7 × 1015 anni), 149Sm (2 × 1015 anni) e 147Sm (1,06 × 1011 anni). Gli altri hanno un'emivita inferiore a 1,04 × 108 anni e la maggior parte di essi, inferiore a 48 secondi. Questo elemento possiede anche 5 metastati di cui i più stabili sono 141mSm (emivita: 22,6 minuti), 143m1Sm (66 secondi) e 139mSm (10,7 secondi).
La principale modalità di decadimento degli isotopi più leggeri di 152Sm è la cattura elettronica con conseguente trasformazione in isotopi del promezio; quelli più pesanti subiscono invece preferenzialmente un decadimento beta trassformandosi in isotopi dell'europio.
[modifica] Precauzioni
Come per gli altri lantanidi, anche i composti del samario posseggono una tossicità medio-bassa, benché non ancora studiata in dettaglio.
[modifica] Collegamenti esterni
in inglese
