Neodímio

Esta página cita fontes, mas que não cobrem todo o conteúdo. Ajude a inserir referências (Encontre fontes: ABW  • CAPES  • Google (notícias • livros • acadêmico)). (Janeiro de 2021)

Neodímio
Praseodímio ← Neodímio → Promécio -     60 Nd                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Nd ↓ U Tabela completa • Tabela estendida
Aparência
branco prateado ou amarelado
Informações gerais
Nome, símbolo, número	Neodímio, Nd, 60
Série química	Lantanídios
Grupo, período, bloco	-, 6, f
Densidade, dureza	6 800 kg/m3,
Número CAS	7440-00-8
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atómica	144,242(3) u
Raio atómico (calculado)	185 pm
Raio covalente	pm
Raio de Van der Waals	pm
Configuração electrónica	4f4 6s2
Elétrons (por nível de energia)	2, 8, 18, 22, 8, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	3, 2 (óxido ligeiramente alcalino)
Óxido
Estrutura cristalina	hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria	sólido
Ponto de fusão	1294 K
Ponto de ebulição	3347 K
Entalpia de fusão	7,14 kJ/mol
Entalpia de vaporização	273 kJ/mol
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Pressão de vapor	100 Pa a 1998 K
Velocidade do som	2330 m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie	K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)	1,14
Calor específico	J/(kg·K)
Condutividade elétrica	1,57 x 106 S/m
Condutividade térmica	16,5 W/(m·K)
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
5.º Potencial de ionização	kJ/mol
6.º Potencial de ionização	kJ/mol
7.º Potencial de ionização	kJ/mol
8.º Potencial de ionização	kJ/mol
9.º Potencial de ionização	kJ/mol
10.º Potencial de ionização	kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 142Nd 27,13% estável com 82 neutrões 143Nd 12,18 estável com 83 neutrões 144Nd 23,8 2,29 x 1015 a α 1,905 140Ce 145Nd 8,3% estável com 85 neutrões 146Nd 17,19% estável com 86 neutrões 148Nd 5,76% estável com 88 neutrões 150Nd 5,64 6,7 x 1018 a β-β- 3,367 150Sm
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.

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.

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 imãs permanentes, do tipo Nd₂Fe₁₄B (íman de neodímio), muito poderosos. Estes imãs são mais baratos do que os imãs 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 como elemento para promover o crescimento vegetal. Compostos de elementos terra-raras são utilizados com frequência na China como fertilizantes.

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.

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.

Alguns compostos de neodímio:

• Fluoreto: NdF₃
• Cloretos: NdCl₂ e NdCl₃
• Brometos: NdBr₂ e NdBrs₃
• Iodetos: NdI₂ e NdI₃
• Óxidos: Nd₂O₃
• Sulfetos: NdS e Nd₂S₃
• Selenetos: NdSe
• Teluretos: NdTe e Nd₂Te₃
• Niteros: NdN

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.

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.

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

Referências

• Ímã de neodímio

• EnvironmentalChemistry.com – Neodymium
• It's Elemental – Neodymium
• Los Alamos National Laboratory - Neodymium
• «WebElements.com - Neodymium» (em inglês) 
• «Neodímio - vídeos e imagens» 

• Portal da química