Samario

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Samario
Aspetto
Aspetto dell'elemento
bianco argenteo
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico samario, Sm, 62
Serie lantanidi
Gruppo, periodo, blocco --, 6, f
Densità 7353 kg/m3
Durezza n.d.
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico 150,36 amu
Raggio atomico (calc.) 180 pm
Raggio covalente 198±8 pm
Configurazione elettronica [Xe]6s24f6
e per livello energetico 2, 8, 18, 24, 8, 2
Stati di ossidazione 3 (debolmente basico)
Struttura cristallina romboedrica
Proprietà fisiche
Stato della materia solido
Punto di fusione 1345 K (1072 °C)
Punto di ebollizione 2067 K (1794 °C)
Volume molare 19,98 × 10-6  m3/mol
Entalpia di vaporizzazione 165 kJ/mol
Calore di fusione 8,62 kJ/mol
Tensione di vapore 563 Pa a 1345 K
Velocità del suono 2130 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS 7440-19-9
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 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 1,870 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
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

Il samario è l'elemento chimico di numero atomico 62. Il suo simbolo è Sm.

Caratteristiche[modifica | modifica sorgente]

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[modifica | modifica sorgente]

Tra gli usi del samario rientrano:

  • la produzione di lampade ad arco per la cinematografia, insieme 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 capaci di assorbire la luce infrarossa
  • l'ossido di samario è un catalizzatore per la disidratazione e per la deidrogenazione dell'etanolo

Storia[modifica | modifica sorgente]

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.

Ruolo biologico[modifica | modifica sorgente]

Il samario non riveste alcun ruolo biologico noto.

Disponibilità[modifica | modifica sorgente]

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[modifica | modifica sorgente]

Tra i composti del samario si annoverano:

Isotopi[modifica | modifica sorgente]

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 trasformandosi in isotopi dell'europio.

Precauzioni[modifica | modifica sorgente]

Come per gli altri lantanidi, anche i composti del samario posseggono una tossicità medio-bassa, benché non ancora studiata in dettaglio.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

chimica Portale Chimica: Il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia