Neodimio

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  Hexagonal.svg Capa electrónica 060 Neodimio.svg
 
60
Nd
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada
Nd,60.jpg
Blanco plateado, amarillento
Información general
Nombre, símbolo, número Neodimio, Nd, 60
Serie química Lantánidos
Grupo, período, bloque n/a, 6, f
Masa atómica 144,24 u
Configuración electrónica [Xe]4f46s2
Dureza Mohs sin datos
Electrones por nivel 2, 8, 18, 22, 8, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 185 pm
Electronegatividad 1,14 (Pauling)
Radio atómico (calc) 206 pm (Radio de Bohr)
Estado(s) de oxidación 3
Óxido Levemente básico
1.ª Energía de ionización 533,1 kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1040 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 2130 kJ/mol
4.ª Energía de ionización 3900 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 6800 kg/m3
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 6,03·10-3 Pa a 2890 K
Varios
Estructura cristalina Hexagonal
N° CAS 7440-00-8
N° EINECS 231-109-3
Calor específico 190 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 1,57·106 S/m
Conductividad térmica 16,5 W/(K·m)
Velocidad del sonido 2330 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del neodimio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
142Nd 27,2% Estable con 82 neutrones
143Nd 12,2% Estable con 83 neutrones
144Nd 23,8% 2,29 × 1015 años α 1,905 140Ce
145Nd 8,3% Estable con 85 neutrones
146Nd 17,2% Estable con 86 neutrones
148Nd 5,7% Estable con 88 neutrones
150Nd 5,6% 1,1 × 1019 años β-β- 3,367 150Sm
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

El neodimio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Nd y su número atómico es 60.

A la temperatura ambiente, se encuentra en estado sólido. Es parte del grupo de tierras raras. Fue descubierto en 1885 por el químico austríaco Carl Auer von Welsbach.

Características principales[editar]

Es una tierra rara que compone el metal de Misch aproximadamente en un 18% siendo una de las tierras raras más reactivas. Posee un brillo metálico-plateado y brillante. Oscurece rápidamente al contacto con el aire formando un óxido. Pertenece a la familia de los elementos de transición interna y contiene en su forma estable 60 electrones y su isotopo más conocido es Nd-142

Aplicaciones[editar]

Algunas aplicaciones del 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.
  • 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 (1054-1064 nm). 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.
  • Es muy buen sustituto de la pintura metalizada de los coches.
  • Sales de neodimio son usadas como colorantes de esmaltes.
  • 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.
  • Recientemente se han fabricado fonocaptores de guitarra con este material, por su buen comportamiento electrónico

Historia[editar]

El neodimio fue descubierto por Carl Auer von Welsbach, un químico austríaco, en Viena en el año 1885. Separó el neodimio, así como el praseodimio, de un material denominado didimio por medio de análisis espectroscópicos. Sin embargo, este metal no fue aislado antes de 1925. El nombre neodimio proviene de las palabras griegas neos didymos, que significan nuevo gemelo (neos, nuevo) (didymos, gemelo). El praseodimio y el neodimio se descubrieron juntos y por eso se les llamó gemelos, a este se le llamó nuevo ya que al otro se le había dado el nombre de gemelo verde.

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 electrólisis de sus haluros.

Abundancia y obtención[editar]

El neodimio nunca se encuentra en la naturaleza como elemento libre. Se encuentra en minerales como la arena de monacita ((Ce, La, Th, Nd, Y) PO4) y bastnasita ((Ce, La, Nd, Y) (CO3) F), que presentan en su composición pequeñas cantidades de todos los metales de las tierras raras. También se puede encontrar en el metal de Misch. Es difícil separarlo de otros elementos de las tierras raras.

Grados de neodimio[editar]

Los imanes de neodimio se clasifican según el material con el que esté combinado (N35, N38, N42, N38SH...). Como regla general, cuanto más alto es el grado (el número que sigue a la “N "), más fuerte es el imán. El grado más alto de dicho imán, actualmente, es el N52. Las letras que siguen éste grado, pertenecen al grado de temperatura del imán. Si no sigue ninguna letra, quiere decir que la temperatura del imán es la estándar. Algunos grados de temperatura pueden ser: - M - H - SH - UH - EH.

Compuestos[editar]

Los compuestos de neodimio incluyen:

Isótopos[editar]

El neodimio natural está compuesto por 5 isótopos estables: 142Nd, 143Nd, 145Nd, 146Nd y 148Nd, siendo el más abundante (con un 27.2%) el 142Nd, y dos radioisótopos, 144Nd y 150Nd. Se han caracterizado en total 31 radioisótopos del neodimio, siendo el más estable el 150Nd con un período 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 períodos de semidesintegración por debajo de los 3.38 días, y la mayoría 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 al isótopo estable más abundante, el 142Nd, es la captura electrónica y el principal modo tras éste, es la emisión beta. El principal producto de desintegración del 142Nd es el (praseodimio) y el principal producto siguiente es el (prometio).

Precauciones[editar]

  • El metal en polvo de neodimio presenta peligro de combustión y explosión.
  • Es uno de los elementos químicos raros, que puede ser encontrado en las casas en equipos tales como televisores en color, auriculares tipo casco, lámparas fluorescentes y cristales. Todos los compuestos químicos raros tienen propiedades comparables.
  • Raramente se encuentra en la naturaleza, ya que se da en cantidades muy pequeñas. 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.
  • 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. También puede ser una amenaza para el hígado cuando se acumula en el cuerpo humano.
  • 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, de este modo se acumulará gradualmente en los suelos y en las aguas subterráneas y esto llevará finalmente a incrementar la concentración en humanos, animales y partículas del suelo.

Referencias[editar]

Enlaces externos[editar]