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O samário é um elemento químico de símbolo Sm e de
número atómico igual a 62 (62 protões e 62 electões),
com massa atómica 150,36 u. À temperatura ambiente, o
samário encontra-se no estado sólido. Faz parte do grupo
das terras raras.
É utilizado em lâmpadas de eletrodos de carbono na
indústria cinematográfica.
Foi descoberto pelo francês Lecoq de Boisbaudran em
1879.
Características principais
O samário é um metal terra rara , com brilho prateado
brilhante, razoavelmente estável no ar. Inflama-se no ar
a temperatura de 150 °C. Existem três estruturas
cristalinas para o metal, ocorrendo as transformações
nas temperaturas de 734 e 922 °C, respectivamente.
Aplicações
Alguns usos do samário:
Em lâmpadas de eletrodos de carbono na indústria
cinematográfica utilizadas em iluminação de cenários e
projetores de filmes, junto com outras terras raras..
Para dopar cristais de CaF2 para uso em masers ou
lasers.
Como absorvente de neutrons em reatores nucleares.
Em ligas para a produção de fones de ouvido.
Liga de samário-cobalto , SmCo5 é usado para a produção
de imãs permanentes com resistência à desmagnetização
elevada, maior do que qualquer outro material magnético.
O óxido de samário é usado em vidros opticos para
absorção de radiação infravermelha. Utilizados em óculos
de sol..
Sais de samário são usados em cintiladores fotosensíveis
na região do infravermelho e vermelho.
O óxido de samário é usado como catalisador para a
desidratação e deshidrogenação do etanol.
O titanato é usado para estabilizar o desempenho de
condensadores elétricos.
História
O samário foi descoberto pela primeira vez por
espectroscopia pelo químico suiço Jean Charles Galissard
de Marignac em 1879 do didímio, e isolado em Paris em
1879 pelo químico francês Paul Émile Lecoq de
Boisbaudran a partir do mineral samarskita ( ( Y,Ce,U,Fe)3(
Nb,Ta,Ti)5O16 ). Do mesmo modo que o mineral, o nome do
elemento foi dado em homenagem ao coronel engenheiro
oficial de minas , o russo Samarski.
Papel biológico
O samário não tem nenhum papel biológico conhecido,
porém parece estimular o metabolismo.
Ocorrência
O samário nunca é encontrado na forma livre na natureza,
porém, como os demais elementos terras raras , é
encontrado em diversos minerais incluindo a monazita,
bastanasita e samarskita . A monazita ( onde ocorre na
extensão de 2,8% ) e a bastanasita são usados como
fontes comerciais. O metal Misch , que contém até 1% de
samário, tem sido usado por muito tempo como fonte de
samário, porém era difícil separá-lo dos demais
elementos terras raras. Recentemente, o metal passou a
ser obtido na forma pura, através do uso de processos de
troca iônica, técnicas de extração por solvente , e por
deposição eletroquímica utilizando uma solução de
citrato de lítio com eletrodos de mercúrio.
O metal é preparado frequentemente pela eletrólise de
uma mistura fundida de cloreto de samário III com
cloreto de sódio ou cloreto de cálcio. O samário também
pode ser obtido reduzindo seu óxido com lantânio.
Compostos
Os compostos de samário incluem:
Fluoretos: SmF2 e SmF3
Cloretos: SmCl2 e SmCl3
Brometos: SmBr2 e SmBr3
Iodetos: SmI2 e SmI3
Óxidos: Sm2O3
Sulfetos: Sm2S3
Selenetos: Sm2Se3
Teluretos: Sm2Te3
Isós
O samário natural é composto por 4 isós estáveis ,
144Sm, 150Sm, 152Sm e 154Sm, e 3 radioisós , 147Sm,
148Sm e 149Sm, sendo o 152Sm o mais abundante (
abundância natural de 26,75% ).
32 radioisós tem sido caracterizados, sendo os mais
estáveis o 148-Sm com uma meia-vida de 7 · 1015 anos , o
149Sm com uma meia-vida de 2 · 1015 anos e o 147Sm com
uma meia-vida de 1,06 · 1011 anos. Todos os demais
isós radioisos apresentam meias-vidas abaixo de
1,04 · 108 anos, e a maioria destes com meias-vidas
abaixo de 48 segundos. Este elemento apresenta 5
metaestáveis , sendo os mais estáveis: 141mSm ( t½ 22,6
minutos ), 143m1Sm ( t½ 66 segundos ) e 139mSm ( t½ 10,7
segundos ).
O primeiro modo de decaimento antes do isó estável
mais abundante, 152Sm, é a captura eletrônica, e o
primeiro modo após este é a emissão beta menos. Os
primeiros produtos de decaimento antes do 152Sm são os
isós do elemento Pm ( promécio ) , e os produtos
após são os isós do elemento Eu ( európio ).
Precauções
Como os demais lantanídios, o samário é de baixa a
moderada toxicidade, embora a sua toxicidade não tenha
sido ainda investigada em detalhes..
Geral
Nome, símbolo, número Samário, Sm, 62
Classe , série química Metal , transição ( Lantanídio )
Grupo , periodo, bloco _ , 6 , f
Densidade, dureza 7353 kg/m3, sem dados
Cor e aparência Branco prateado
Propriedades atômicas
Massa atómica 150,36(2) u
Raio médio† 185 pm
Raio atómico calculado 238 pm
Raio covalente Sem dados
Raio de van der Waals Sem dados
Configuração electrónica [Xe]6s²4f6
Estado de oxidação (óxido) 3 (levemente básico)
Estrutura cristalina Romboédrica
Propriedades físicas
Estado da matéria Sólido (__)
Ponto de fusão 1347 K (1074 °C)
Ponto de ebulição 2067 K (1794 °C)
Entalpía de vaporização 166,4 kJ/mol
Entalpía de fusão 8,63 kJ/mol
Pressão de vapor 563 Pa a 1345 K
Velocidade do som 2130 m/s a 293,15 K
Informações diversas
Eletronegatividade 1,17 (Pauling)
Calor específico 200 J/(kg·K)
Condutividade elétrica 0,956 x 106 m-1·Ω-1
Condutividade térmica 13,3 W/(m·K)
1º Potencial de ionização 544,5 kJ/mol
2º Potencial de ionização 1070 kJ/mol
3º Potencial de ionização 2260 kJ/mol
4º Potencial de ionização 3990 kJ/mol
Isós mais estáveis
iso. AN Meia-vida MD ED MeV PD
144Sm 3,07% 144Sm é isó estável com 82 neutrons
146Sm Sintético 1,03 x 108 anos α 2,529 142Nd
147Sm 14,99% 1,06 x 1011 a α 2,310 143Nd
148Sm 11.24% 7 x 1015 a α 1,986 144Nd
149Sm 13,82% >2 x 1015 a α sem dados 145Nd
150Sm 7,38% 150Sm é estável com 88 neutrons
152Sm 26,75% 150Sm é estável com 90 neutrons
154Sm 22,75% 150Sm é estável com 92 neutrons
Unidades SI e CNTP, exceto onde indicado o contrário
Referências
Los Alamos National Laboratory – Samarium
N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements,
Pergamon Press, Oxford, UK, 1984.
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