Neodímio

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Pix.gif Neodímio Stylised Lithium Atom.svg
PraseodímioNeodímioPromécio
-
  Hexagonal.png
 
60
Nd
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Nd
U
Tabela completaTabela estendida
Aparência
branco prateado ou amarelado

Informações gerais
Nome, símbolo, número Neodímio, Nd, 60
Série química Lantanídios
Grupo, período, bloco -, 6, f
Densidade, dureza 6 800 kg/m3,
Número CAS 7440-00-8
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica 144,242(3) u
Raio atómico (calculado) 185 pm
Raio covalente pm
Raio de Van der Waals pm
Configuração electrónica [Xe] 4f4 6s2
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 18, 22, 8, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 3, 2 (óxido ligeiramente alcalino)
Óxido
Estrutura cristalina hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria sólido
Ponto de fusão 1294 K
Ponto de ebulição 3347 K
Entalpia de fusão 7,14 kJ/mol
Entalpia de vaporização 273 kJ/mol
Temperatura crítica  K
Pressão crítica  Pa
Volume molar m3/mol
Pressão de vapor 100 Pa a 1998 K
Velocidade do som 2330 m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie  K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 1,14
Calor específico J/(kg·K)
Condutividade elétrica 1,57 x 106 S/m
Condutividade térmica 16,5 W/(m·K)
Potencial de ionização 533,1 kJ/mol
2º Potencial de ionização 1040 kJ/mol
3º Potencial de ionização 2130 kJ/mol
4º Potencial de ionização 3900 kJ/mol
5º Potencial de ionização kJ/mol
6º Potencial de ionização kJ/mol
7º Potencial de ionização kJ/mol
8º Potencial de ionização kJ/mol
9º Potencial de ionização kJ/mol
10º Potencial de ionização kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
142Nd 27,13% estável com 82 neutrões
143Nd 12,18 estável com 83 neutrões
144Nd 23,8 2,29 x 1015 a α 1,905 140Ce
145Nd 8,3% estável com 85 neutrões
146Nd 17,19% estável com 86 neutrões
148Nd 5,76% estável com 88 neutrões
150Nd 5,64 6,7 x 1018 a β-β- 3,367 150Sm
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O neodímio (gr. neo, novo, dydimos, gêmeo) é um elemento químico de símbolo Nd e de número atômico igual a 60 (60 prótons e 60 elétrons), e massa atómica 144,2 u. À temperatura ambiente, o neodímio encontra-se no estado sólido. Faz parte do grupo das terras raras.

Características principais[editar | editar código-fonte]

O Neodímio representa cerca de 18% dos metais do grupo terra rara. O metal tem um brilho metálico, prateado, brilhante; entretanto, sendo um dos metais terra raras mais reativo, o neodímio escurece rapidamente no ar formando um óxido, que lascado expõe o metal a uma oxidação adicional.

Aplicações[editar | editar código-fonte]

Alguns usos do neodímio:

  • O neodímio é um componente do didímio, usado para colorir vidros e fabricação de óculos de proteção, pois absorve a luz amarela da chama, para os soldadores e assopradores de vidros.
  • O neodímio confere delicadas cores aos vidros que variam desde o violeta puro, vinho até ao cinza claro. A luz transmitida através destes vidros tem banda de absorção estreita e bem definida. Estes cristais são usados por astrônomos para calibrar dispositivos denominados espectrômetros e filtros de radiação infravermelha. O neodímio é usado também para remover a cor verde causada pelo ferro contaminante do vidro.
  • Alguns tipos de vidro contendo neodímio são usados para produzir rubis sintéticos utilizados em lasers. Certos materiais podem conter pequenas concentrações de íons de neodímio que poderão ser usados em lasers para radiações no infravermelho (1054 – 1064 nm). Alguns lasers de Nd são, por exemplo, o Nd: YAG (cristal de ítrio e alumínio) utilizado em odontologia e medicina, Nd: YLF (fluoreto de ítrio e lítio), Nd: YVO (vanadato de ítrio), e outros.
  • Sais de neodímio são usados como corantes de esmaltes.
  • O neodímio é usado em imãs permanentes do tipo Nd2Fe14B, muito poderosos. Estes imãs são mais baratos do que os imãs de samário-cobalto, e são comuns em produtos tais como fones de ouvido, alto-falantes,disco rígido de computadores, acionadores de partidas de motores, sensores etc.
  • Provavelmente devido a semelhança com o Ca2+ , o Nd3+ foi divulgado[1] como elemento para promover o crescimento vegetal. Compostos de elementos terra-raras são utilizados com frequência na China como fertilizantes.

História[editar | editar código-fonte]

O neodímio foi descoberto pelo barão Carl Auer von Welsbach, um químico austríaco, em Viena no ano de 1885. Ele separou o neodímio, assim como o elemento praseodímio, de um material conhecido como didímio por meio de análises espectroscópicas. Porém, este metal não foi isolado na forma relativamente antes de 1925. O nome neodímio é derivado do grego "neos", novo , e "didymos", gêmeo.

O neodímio, atualmente, é obtido por um processo de troca iônica da areia monazita ( ( Ce,La,Th,Nd,Y ) PO4 ), um material rico em elementos terra-raras, e através da eletrólise dos seus sais haletos.

Ocorrência[editar | editar código-fonte]

O neodímio nunca é encontrado na natureza como elemento livre. Ocorre em minérios tais como a areia de monazita ( ( Ce,La,Th,Nd,Y ) PO4 ) e bastnasita ( (Ce,La,Th,Nd,Y )( CO3 ) F ), que apresentam na sua composição quantidades pequenas de todos os metais terra raras. É difícil separar o neodímio dos restantes elementos incluídos no grupo das terras raras.

Compostos[editar | editar código-fonte]

Alguns compostos de neodímio:

Isótopos[editar | editar código-fonte]

O neodímio natural é composto por 5 isótopos estáveis, 142Nd, 143Nd, 145Nd, 146Nd e 148Nd, sendo 142Nd o mais abundante ( abundância natural de 27.2% ), e dois radioisótopos, 144Nd e 150Nd. No total, 31 radioisótopos do neodímio foram caracterizados, sendo os mais estáveis 150Nd com meia-vida ( T½ ) de >1.1×1019 anos, 144Nd com meia-vida de 2.29×1015 anos, e 147Nd com uma meia-vida de 10.98 dias. Os demais isótopos radioativos tem meias vidas abaixo de 3,38 dias, e a maioria destes com meias vidas inferior a 71 segundos. Este elemento apresenta também 4 metaestáveis, sendo os mais estáveis: 139Ndm (T½ 5.5 horas), 135Ndm (T½ 5.5 minutos) e 141Ndm (T½ 62.0 segundos).

O primeiro modo de decaimento antes do isótopo estável, 142Nd, é a captura eletrônica e o primeiro modo após é a emissão beta menos. Os primeiros produtos de decaimento antes do 142Nd são os isótopos do elemento praseodímio e os primeiros produtos após são os isótopos do elemento promécio.

Precauções[editar | editar código-fonte]

O pó de metal neodímio é perigoso, entra facilmente em combustão e é explosivo.

Os compostos de neodímio como o de todos os metais terras raras apresentam toxicidade de moderada a baixa, entretanto, sua toxicidade não foi completamente investigada. A poeira de neodímio e os seus sais são muito irritante aos olhos e mucosas, e irritam moderadamente a pele. Respirar o pó pode causar embolia pulmonar, e a exposição prolongada danifica o fígado. O neodímio age também como anticoagulante , especialmente quando dado por via endovenosa.

Imãs de neodímio foram testados para usos médicos tais como cintas magnéticas e correção de colunas vertebrais, mas sem nenhum resultado comprovado.

Referências

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]