Taula

Generalitats

Propietats

Isòtops

Reactivitat

Obtenció, Usos i Toxicitat

 

Català

Español

English

Français

Símbol:

Sm

Nombre atòmic: 62

      Samari

Samario

Samarium

Samarium

Grup: 3

Període: 6

Família: Lantànids

Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f6

 

 

 

 

Generalitats

Descobridor/s: Paul Emile Lecoq de Boisbaudran

Nacionalitat: França

Any: 1879

Origen del nom: Tant el nom del mineral com el de l’element commemoren a Samarski, un coronel rus funcionari de mines.

Una mica d’història: El samari fou descobert pel químic P.E. Kecoq de Boisbaudran mentre estudiava espectroscòpicament el mineral samarsquita, en detectar una línia que no corresponia a cap element conegut.

Fou aïllat en forma elemental per W. Muthmann.  

Estat natural: No es troba a la natura com element lliure, es troba en minerals com la monacita ((Ce,La,etc..)PO4), bastnaesita ((Ce, La, etc..)(CO3)F), cerita, gadolinita i samarsquita. La monacita, que és considerada una de les seves principals fonts comercials, té una riquesa del 2,5%.

De moment es coneixen 21 isòtops de l’element; el samari natural és una barreja de diferents isòtops, tres dels quals tenen una vida mitjana molt alta. 

Estructura cristal·lina:

 

      Sistema romboèdric

cap angle recte

ab c

Abundància a l’ésser humà: -

 

 

Abundància a la Terra: ocupa el lloc 40é en la classificació dels elements més abundants en la escorça terrestre.

Abundància al Sistema Solar: 5 ppb (parts per bilió) en pes

 

 

 

 

 

 

Propietats

Físiques

Massa atòmica (u)

Densitat (kg/m3)

Duresa (escala de Mohs)

Volum atòmic (cm3/mol)

     150,36

7520

--

19,95

Tèrmiques

Estat d’agregació

a 298 K

Punt de fusió (K)

Punt d’ebullició (K)

 

sòlid

1350

2064

 

Radis

Radi atòmic (Å)

Radi iònic (Å)

Radi covalent (Å)

 

1,66

0,96 (Sm3+)

1,62

 

Ionització

Afinitat electrònica (KJ/mol)

1a energia ionització (KJ/mol)

2a energia ionització (KJ/mol)

3a energia ionització (KJ/mol)

Estats d’oxidació

50

543,3

1068

2260

+2, +3

Elèctriques

Conductivitat elèctrica (mOhm.cm)-1

Electròniques

Electronegativitat (Pauling)

Polaritzabilitat (Å3)

 

        11

1,17

28,8

 

Termodinàmiques

Calor d’atomització (KJ/mol d’àtoms)

Calor de fusió (KJ/mol)

Calor de vaporització (KJ/mol)

Calor específica

(J/kg K)

Conductivitat tèrmica (J/m s ºC)

207

10,9

165

175,56

13,30

Altres

Potencial normal de reducció (v)

Caràcter metàl·lic

Precaucions: La pols del metall presenta perill de foc i explosió. Els compostos de samari són irritants de la pell i l’ull.

-2,30 Sm3+/Sm

(solució àcida)

 metall

Característiques:

 

És un metall de les terres rares, de color blanc-gris brillant, dur i trencadís, que condueix bé la calor i la electricitat.

Se’n coneixen tres varietats cristal·lines amb punts de transició a 734 i 922ºC.

És raonablement estable en l’aire, però s’encén a 150ºC.         

 

 

 

 

 

 

 

Isòtops

Isòtop

Protons

Neutrons

Símbol

Vida mitjana

Abundància(%)

Altres

Samari-144

62

82

144Sm

Estable

3,09

 

Samari-145

62

83

145Sm

340 dies

0,00

Radioactiu

Samari-146

62

84

146Sm

103 milions d’anys

0,00

Radioactiu

Samari-147

62

85

147Sm

106000 milions d’anys

14,97

 

Samari-148

62

86

148Sm

7000 bilions d’anys

11,24

 

Samari-149

62

87

149Sr

Estable

13,83

 

Samari-150

62

88

150Sm

Estable

7,44

 

Samari-151

62

89

151Sm

90 anys

0,00

Radioactiu

Samari-152

62

90

152Sm

Estable

26,72

 

Samari-153

62

91

153Sm

1,929 dies

0,00

Radioactiu

Samari-154

62

92

154Sm

Estable

22,71

 

Samari-155

62

93

155Sm

22,2 mesos

0,00

Radioactiu

Samari-156

62

94

156Sm

9,4 hores

0,00

Radioactiu

 

 

 

 

 

 

 

Reactivitat

Descripció

És poc reactiu. S’entela lentament amb aire humit a temperatura ambient i s’encén en l’aire a 150ºC.

Reacciona lentament amb aigua freda i bastant ràpid amb aigua calenta per donar l’hidròxid Sm(OH)3. També que reaccioni amb els halògens per a donar halurs de samari (III):

2Sm (s) + 3F2 (g)2SmF3 (s) de color blanc 

2Sm (s) + 3Cl2 (g)2SmCl3(s)  de color groc 

2Sm (s) + 3Br2(g)2SmBr3(s)  de color groc

2Sm (s) + 3I2(g)2SmI3(s)  de color taronja

Es dissol immediatament en àcid sulfúric diluït per formar solucions que contenen el ió groc Sm3+ juntament amb gas hidrogen. És probable que el ió Sm3+ existeixi juntament amb el ió complex (Sm(OH2)9)3+:

                   2Sm (s)  +  3 H2SO4 (aq)  2 Sm3+ (aq) + 3 SO42- (aq) + 3 H2 (g)

Amb aire

lenta;  Sm 2O3      ; 4 Sm + 3 O22 Sm 2O3

Amb H2O

suauH2; Sm(OH)3   ;    2Sm(s) + 6H2O(g)2Sm(OH)3(aq) + 3H2(g)

Amb HCL  6M

suauH2; SmCl3

Amb HNO3 15 M

suau Sm(NO3)3

 

 

 

 

 

 

 

Obtenció

Com passa amb la resta de terres rares, no ha estat possible aïllar el metall amb un grau de puresa acceptable, fins el desenvolupament de les tècniques de canvi iònic i extracció solvent. S’extrau com a sals (SmCl3, SmF3) de les menes de monacita i  bastsnaesita amb H2SO4, salfumant i NaOH amb molta dificultat. Es purifica mitjançant tècniques de complexació, extracció i bescanvi iònic (mitjançant reines intercambiadores d’ions).

El samari també es pot obtenir durant l’electròlisi, en una cel·la de grafit, d’una barreja de SmCl3 fos i NaCl (o CaCl2) que serveix de càtode i utilitzant grafit com a ànode. L’altre producte és gas clor.

Més recentment s’han descrit tècniques de deposició electroquímica, en les que s’utilitza una solució electrolítica de citrat de liti i un elèctrode de mercuri, com un mètode ràpid, simple i selectiu de separació de les terres rares.

També es pot obtenir per reducció del seu òxid amb lantà. 

Usos

La seva utilitat principal és l’elaboració d’imants permanents, sent el SmCoS5 la substància amb major resistència a la desmagnetització coneguda fins ara.

També s’utilitza per a dopar els cristalls de fluorur de calci per a ús òptic en màsers i làsers.

En la indústria cinematogràfica s’usa el samari, conjuntament amb altres terres rares, en alguns dispositius d’il·luminació.

Els compostos s’utilitzen per algunes ceràmiques i vidres òptics especials, opacs a la radiació infraroja.

L’òxid de samari s’utilitza en les barres de control d’alguns reactors nuclears i com a catalitzador en la deshidratació i deshidrogenació de l’alcohol etílic.   

Toxicitat

Desconeguda