Neodímio

Neodímio, ₆₀Nd
Aparência
	branco prateado ou amarelado
Neodímio na tabela periódica
	Praseodímio ← Neodímio → Promécio
; 60	Nd
	↑
	Nd
	↓
	U
Número atómico (Z)	60
Série	Lantanídios
Grupo	-
Período	6
Bloco	f
Propriedades atómicas
Eletronegatividade (Pauling)	1,14
Massa atómica	144,242(3) u
Raio atómico (calculado)	185 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)
Propriedades físicas
Estado em CPTP	sólido
Ponto de fusão	1294 K
Ponto de ebulição	3347 K
Densidade, dureza	6 800 kg/m3
Entalpia de fusão	7,14 kJ/mol
Entalpia de vaporização	273 kJ/mol
Pressão de vapor	100 Pa a 1998 K
Outras propriedades
Estrutura cristalina	hexagonal
Condutividade elétrica	1,57 x 106 S/m
Condutividade térmica	16,5 W/(m·K)
Velocidade do som	2330 m/s a 20 °C
Número CAS	7440-00-8
1.º Potencial de ionização	533,1 kJ/mol
2.º Potencial de ionização	1040 kJ/mol
3.º Potencial de ionização	2130 kJ/mol
4.º Potencial de ionização	3900 kJ/mol
Isótopos mais estáveis
MeV
	Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.; v; d; e;

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

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

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 ímãs permanentes, do tipo Nd₂Fe₁₄B (íman de neodímio), muito poderosos. Estes ímãs são mais baratos do que os ímãs 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

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. É difícil separar o neodímio dos restantes elementos incluídos no grupo das terras 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 (T_½) 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: ¹³⁹Nd^m (T_½ 5.5 horas), ¹³⁵Nd^m (T_½ 5.5 minutos) e ¹⁴¹Nd^m (T_½ 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 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.

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

Referências

↑ The Effect of Neodymium (Nd³⁺) on Some Physiological Activities in Oilseed Rape during Calcium (Ca²⁺) Starvation (em inglês)

Ver também

Ímã de neodímio

Ligações externas

[1] The Effect of Neodymium (Nd³⁺) on Some Physiological Activities in Oilseed Rape during Calcium (Ca²⁺) Starvation (em inglês)

[1]