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Neodímio - Nd

Do grupo Lantanídeos

Dados básicos / Elementos adjacentes
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História da descoberta |

Disponibilidade |

Produção | Propriedades |

Compostos e/ou reações |

Aplicações | Isótopos |

Dados básicos / Elementos adjacentes

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Número atômico 60
Peso atômico 144,24
Elétrons [Xe]6s24f4
· · · · · · · · · · · ·
Praseodímio Neodímio Promécio
Protactínio Urânio Netúnio

História

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Do grego neos (novo) e dydimos (gêmeos). O didímio, uma substância extraída de minerais de terras raras, de início, foi considerado elementar. Em 1885, Auer von Welsbash verificou que, na realidade, era uma mistura de dois elementos distintos. A um deles, foi dado o nome de praseodímio devido à cor verde dos seus sais. O outro foi batizado de neodímio. Foi isolado de forma razoavelmente pura em 1925.

Disponibilidade

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Os principais minerais são a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e a bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras).

Produção

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Pode ser obtido pela separação dos sais do minério por troca iônica ou extração por solvente e a redução de um haleto anidro com cálcio metálico (exemplo: 2NdF3 + 3Ca → 2Nd + 3CaF2).

Propriedades

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Tem aparência de prata brilhante. É um dos metais de terras raras mais reativos e oxida-se rapidamente se exposto ao ar. Deve ser conservado em óleo ou em outro meio sem oxigênio.

Existe em duas variedades alotrópicas: com estrutura cristalina hexagonal dupla que, a 863°C, se transforma em cúbica de corpo centrado.

Grandeza Valor Unidade
Massa específica do sólido 6800 kg/m3
Ponto de fusão 1024 °C
Calor de fusão 7,14 kJ/mol
Ponto de ebulição 3100 °C
Calor de vaporização 285 kJ/mol
Temperatura crítica s/ dado °C
Eletronegatividade 1,14 Pauling
Estados de oxidação +3 -
Resistividade elétrica 64 10-8 Ω m
Condutividade térmica 16,5 W/(m°C)
Calor específico 190 J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica 0,96 10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson 0,28 -
Módulo de elasticidade 41 GPa
Estrutura cristalina hexagonal -

Compostos e/ou reações - alguns exemplos

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Reação com oxigênio 4Nd + 3O2 → 2Nd2O3.
Reação com nitrogênio S/ dado
Reação com água 2Nd + 6H2O → 2Nd(OH)3 + 3H2.
Reação com halogênios 2Nd + 3F2 → 2NdF3 | 2Nd + 3Cl2 → 2NdCl3 | 2Nd + 3Br2 → 2NdBr3 | 2Nd + 3I2 → 2NdI3.
Reação com ácido 2Nd + 3H2SO4 → 2Nd+++ + 3SO4-- + 3H2.
Reação com base S/ dado

Aplicações - alguns exemplos

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Ligas de neodímio, ferro e boro são usadas em ímãs especiais, provavelmente os mais fortes comercialmente disponíveis. Tais ímãs são empregados, por exemplo, em discos rígidos de computadores. Para prevenir a corrosão são em geral revestidos com uma camada protetora de níquel.

Didímio é usado para colorir vidros de óculos de proteção. Vidros coloridos com neodímio têm características de absorção especiais e são usados em equipamentos astronômicos e em lasers. Sais de neodímio são usados para colorir esmaltes.

Isótopos

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A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A tabela acima contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.

Simb % natural Massa Meia vida Decaimento
138Nd 0 137,9119 5,1 h CE p/ 138Pr
139Nd 0 138,9119 5,5 h CE p/ 139Pr
140Nd 0 139,9093 3,37 d CE p/ 140Pr
141Nd 0 140,9096 2,49 h CE p/ 141Pr
142Nd 27,2 141,9077 Estável -
143Nd 12,2 142,9098 Estável -
144Nd 23,8 143,9101 Estável -
145Nd 8,3 144,9126 Estável -
146Nd 17,2 145,9131 Estável -
147Nd 0 146,9161 10,98 d β- p/ 147Pm
148Nd 5,7 147,9169 Estável -
149Nd 0 148,9201 1,73 h β- p/ 149Pm
150Nd 5,6 149,9209 Estável -
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