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 Immagine mancante Sm,62.jpg aspetto del samario | ||||||||
| 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 | |||||||||
Il samario è l'elemento chimico di numero atomico 62. Il suo simbolo è Sm.
| Indice |
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.
Applicazioni
Tra gli usi del samario rientrano:
- la produzione di lampade ad arco per la cinematografia, inseme ad altri elelemnti 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
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 Émile 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.
Ruolo biologico
Il samario non riveste alcun ruolo biologico noto.
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.
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
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.
Precauzioni
Come per gli altri lantanidi, anche i composti del samario posseggono una tossicità medio-bassa, benché non ancora studiata in dettaglio.
Collegamenti esterni
in inglese
- Los Alamos National Laboratory – Samarium
- WebElements.com – Samarium
- EnvironmentalChemistry.com – Samarium
- It's Elemental – Samarium