O que é o elemento químico neodímio?

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.


É utilizado para a fabricação de de vidros e óculos de proteção.


Foi descoberto em 1885 por Auer von Welsbach.















































































































PraseodímioNeodímioPromécio
Nd
U  
 
 

Geral
Nome, símbolo, número Neodimio, Nd, 60
Classe , série química Metal , transição interna ( lantanídio )
Grupo , periodo, bloco _ , 6 , f
Densidade, dureza 6800 kg/m3, sem dados
Cor e aparência Branco prateado, amarelado
Propriedades atômicas
Massa atómica 144,242(3) u
Raio médio 185 pm
Raio atómico calculado 206 pm
Raio covalente Sem dados
Raio de van der Waals Sem dados
Configuração electrónica [Xe]4f46s²
Estado de oxidação ( óxido ) 2 , 3 (levemente básico)
Estrutura cristalina Hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria Sólido (__)
Ponto de fusão 1294 K (1021 °C)
Ponto de ebulição 3347 K (3074 °C)
Entalpía de vaporização 273 kJ/mol
Entalpía de fusão 7,14 kJ/mol
Pressão de vapor 6,03 x 10-3 Pa a 2890 K
Velocidade do som 2330 m/s a 293,15 K
Informações diversas
Eletronegatividade 1,14 (Pauling)
Calor específico 190 J/(kg·K)
Condutividade elétrica 1,57 106 m-1·Ω-1
Condutividade térmica 16,5 W/(m·K)
Potencial de ionização 533,1 kJ/mol
Potencial de ionização 1040 kJ/mol
Potencial de ionização 2130 kJ/mol
Potencial de ionização 3900 kJ/mol
Isótopos mais estáveis











































iso. AN Meia-vida MD ED MeV PD
142Nd 27.13 142Nd é isótopo estável com 82 neutrons
143Nd 12,18 143Nd é estável com 83 neutrons
144Nd 23,8 2,29 x 1015 anos α 1,905 140Ce
145Nd 8,3 145Nd é estável com 85 neutrons
146Nd 17,19 146Nd é estável com 86 neutrons
148Nd 5,76 148Nd é estável com 88 neutrons
150Nd 5,64 1,119 anos ββ 3,367 150Sm
Unidades SI e CNTP, exceto onde indicado o contrário






Índice




Características principais


O Neodímio, metal terra rara compõe o metal Misch na quantidade de aproximadamente 18%. 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


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.



  • O neodímio é usado em imãs permanentes do tipo Nd2Fe14B , muito poderosos. Estes imãs são mais baratos do que os imãs de samáriocobalto , e são comuns em produtos tais como fones de ouvido, altofalantes,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


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


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. O neodímio também pode ser encontrado no metal Misch. É difícil separá-lo do outros elementos terra raras.



Compostos


Alguns compostos de neodímio:




Isótopos


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


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 neodídimio 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 medicos tais como cintas magnéticas e correção de colunas vertebrais, mas sem nenhum resultado comprovado.



Referências


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