Neodimio
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| General | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Nombre, símbolo, número | Neodimio, Nd, 60 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie química | Lantánidos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Periodo, bloque | 6 , f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidad, dureza Mohs | 6800 kg/m³, sin datos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Apariencia | Blanco plateado, amarillento |
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| Propiedades atómicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atómica | 144,24(3) uma | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio medio† | 185 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio atómico calculado | 206 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio covalente | Sin datos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio de Van der Waals | Sin datos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuración electrónica | [Xe]4f46s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estados de oxidación (óxido) | 3 (levemente básico) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estructura cristalina | Hexagonal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado de la materia | Sólido (__) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de fusión | 1297 K (1024°C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de ebullición | 3373 K (3100°C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de vaporización | 273 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de fusión | 7,14 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Presión de vapor | 6,03 x 10-3 Pa a 2890 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocidad del sonido | 2330 m/s a 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Información diversa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegatividad | 1,14 (Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 190 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad eléctrica | 1,57 106 m-1·Ω-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad térmica | 16,5 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1° potencial de ionización | 533,1 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2° potencial de ionización | 1040 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3° potencial de ionización | 2130 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4° potencial de ionización | 3900 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos más estables | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Valores en el SI y en condiciones normales (0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. †Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico. |
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El neodimio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Nd y su número atómico es 60.
A la temperatura ambiente, el neodimio se encuentra en estado sólido. Es parte del grupo de tierras raras. Fue descubierto en 1885 por Auer von Welsbach.
Tabla de contenidos |
[editar] Características principales
El Neodimio, metal tierra rara compone el metal de Misch aproximadamente en la cantidad del 18%. El metal tiene un brillo metálico, plateado y brillante; sin embargo, es una de las tierras raras más reactiva. El neodimio oscurece rápidamente en el aire formando un óxido, que exhibe al metal a una oxidación adicional.
[editar] Aplicaciones
Algunas aplicaciones del neodimio:
- El neodimio es un componente del didimio, usado para colorear cristales y la fabricación de gafas de protección para los soldadores, pues absorben la luz ámbar de la llama, y otros tipos de cristales.
- El neodimio confiere delicados colores a los cristales que varían desde el violeta puro, hasta el gris claro. La luz transmitida a través de estos cristales presenta bandas de absorción inusualmente agudas. Estos cristales son usados por los astrónomos para calibrar unos dispositivos llamados espectrómetros y filtros de radiación infrarroja. El neodimio se utiliza también para eliminar el color verde causado por los contaminantes del hierro.
- Algunos tipos de cristal que contienen neodimio son utilizados para producir rubíes sintéticos utilizados en láser. Ciertos materiales pueden contener pequeñas concentraciones de iones de neodimio que pueden ser utilizados en los láser de radiación infrarroja (1054-1064nm). Algunos láser de Nd son, por ejemplo, el Nd: YAG (cristal de itrio y aluminio) usado en odontología y medicina, Nd: YLF (fluoruro del itrio y litio), Nd: YVO (vanadato del itrio), etc.
- Sales de neodimio son usadas como colorantes de esmaltes.
- El neodimio se utiliza en los imanes permanentes del tipo de Nd2Fe14B, de gran intensidad de campo. Estos imanes son más baratos y potentes que los imanes de samario-cobalto, y son comunes en productos como auriculares, altavoces, discos duros de ordenadores, sensores etc.
- Probablemente debido a la semejanza con el Ca2+, el Nd3+ fue divulgado como elemento para promover el crecimiento vegetal. Los compuestos de elementos de las tierras raras se utilizan con frecuencia en China como fertilizantes.
[editar] Historia
El neodimio fue descubierto por Carl Auer von Welsbach, un químico austriaco, en Viena en el año 1885. Separó el neodimio, así como el praseodimio, de un material conocido como didimio por medio de análisis espectroscópicos. Sin embargo, este metal no fue aislado antes de 1925. El nombre neodimio deriva del griego neos, nuevo, e didymos, hermano. El neodimio, actualmente, es obtenido por un proceso de intercambio iónico de la arena monacita ((Ce, La, Th, Nd, Y) PO4), un material rico en tierras raras, y por electrolisis de sus haluros.
[editar] Abundancia y obtención
El neodimio nunca se encuentra en la naturaleza como elemento libre. Se encuentra en minerales tales como la arena de monacita ((ce, La, Th, Nd, Y) PO4) y basanita ((ce, La, Th, Nd, Y) (CO3) F), que presentan en su composición pequeñas cantidades de todos los metales de las tierras raras. El neodimio también se puede encontrar en el metal de Misch. Es difícil separarlo de otros elementos de las tierras raras.
[editar] Compuestos
Los compuestos de neodimio incluyen:
- Fluoruros
- NdF3
- Cloruros
- NdCl2
- NdCl3
- Bromuros
- NdBr2
- NdBrs3
- Ioduros
- NdI2
- NdI3
- Óxidos
- Nd2O3
- Sulfuros
- NdS
- Nd2S3
- Seleniuros
- NdSe
- Teluros
- NdTe
- Nd2Te3
- Nitruros
- NdN
[editar] Isótopos
El neodimio natural se compone por 5 isótopos constantes, 142Nd, 143Nd, 145Nd, 146Nd e 148Nd, siendo el 142Nd el más abundante (abundancia natural de 27.2%), y de dos radioisótopos, 144Nd y 150Nd. En total, 31 radioisótopos del neodimio han sido caracterizados, siendo el más estable 150Nd con un periodo de semidesintegración (T½) de más de 1.1×1019 años, el 144Nd con uno de 2.29×1015 años, y el 147Nd con uno de 10.98 días. Los demás isótopos radiactivos tienen periodos de semidesintegración por debajo de 3.38 días, y la mayoría de éstos con son inferiores a los 71 segundos. Este elemento también presenta 4 estados metaestables, siendo los más estables: el 139Ndm (T½ = 5.5 horas), el 135Ndm (T½ = 5.5 minutos) y el 141Ndm (T½ = 62 segundos).
El modo principal de desintegración anterior al isótopo estable más abundante, 142Nd, es la captura electrónica y el principal modo tras éste es la emisión beta. El principal producto de desintegración antes del 142Nd son isótopos del elemento (praseodimio) y el principal producto siguiente son isótopos del elemento (prometio).
[editar] Precauciones
El metal en polvo de neodimio presenta peligro de combustión y explosión.
El neodimio es uno de los elementos químicos raros, que puede ser encontrado en las casas en equipos tales como televisores en color, lámparas fluorescentes y cristales. Todos los compuestos químicos raros tienen propiedades comparables.
El neodimio raramente se encuentra en la naturaleza, ya que se da en cantidades muy pequeñas. El neodimio normalmente se encuentra solamente en dos tipos distintos de minerales. El uso del neodimio sigue aumentando, debido al hecho de que es útil para producir catalizadores y para pulir cristales.
El neodimio es más peligroso en el ambiente de trabajo, debido al hecho de que las humedades y los gases pueden ser inhalados con el aire. Esto puede causar embolia pulmonar, especialmente durante exposiciones a largo plazo. El neodimio puede ser una amenaza para el hígado cuando se acumula en el cuerpo humano.
El neodimio es vertido al medio ambiente en muchos lugares diferentes, principalmente por industrias productoras de petróleo. También puede entrar en el medio ambiente cuando se tiran los equipos domésticos. El neodimio se acumulará gradualmente en los suelos y en las agua subterráneas y esto llevará finalmente a incrementar la concentración en humanos, animales y partículas del suelo.
En los animales acuáticos provoca daños a la membrana celular, lo que tiene varias influencias negativas en la reproducción y en las funciones del sistema nervioso.
