Samario

Samario
62 Sm                                                                                                                                                                                                                                                                                   promezio ← samario → europio
Aspetto
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
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

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, 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

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

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; SmOCl
• 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 trasformandosi 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.

Bibliografia

• Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993. ISBN 88-7975-077-1
• R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998.

Voci correlate

• Lantanoidi
• Ossido di samario

Altri progetti

• Wikizionario
• Commons

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «samario»
• Commons contiene immagini o altri file su Samario

Collegamenti esterni

• (EN) Los Alamos National Laboratory – Samarium
• (EN) WebElements.com – Samarium
• (EN) EnvironmentalChemistry.com – Samarium
• (EN) It's Elemental – Samarium
• Samario nel Nuovo Soggettario della BNCF

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