Element químic · fitxa de referència
60Nd

Neodimi

El neodimi és l’element 60 (Nd), situat al període 6, grup — i bloc f. A temperatura ambient, el seu estat de referència és sòlid. La seva configuració electrònica és [Xe] 4f4 6s2.

Nombre atòmic60
Pes atòmic estàndard144.242(3)
Grup—
Període6
Blocf
Configuració electrònica[Xe] 4f4 6s2
Estructura electrònica

Què determina la seva química

Els lantànids es caracteritzen per l’ompliment de la subcapa 4f. L’estat d’oxidació +3 domina bona part de la seva química, mentre que els orbitals f parcialment ocupats originen propietats magnètiques i òptiques útils.

Els electrons 4f estan relativament apantallats, de manera que els lantànids veïns tenen un comportament químic molt semblant. Aquesta similitud fa que sigui difícil separar-los entre si.

Formes químiques

Compostos, ions i materials

El neodimi apareix principalment com a ió +3 en òxids, halurs i compostos de coordinació. La seva química s’assembla molt a la dels lantànids veïns, tot i que les diferències electròniques produeixen propietats òptiques i magnètiques específiques.

Comportament físic

Estat i canvis de fase

A temperatura ambient, l’estat de referència és sòlid. La densitat indicada és 7.01 g/cm³. El punt de fusió és 1 289 K (1 016 °C). El punt d’ebullició és 3 347 K (3 074 °C). La pressió, la puresa i l’estructura cristal·lina poden modificar els valors mesurats.

Presència i aplicacions

On es troba el neodimi i per a què s’utilitza

A la pràctica, el neodimi es troba, es produeix o s’utilitza en àmbits com imants, làsers, altaveus i auriculars. La forma química o isotòpica concreta en determina la funció.

A la pràctica

Exemples d’usos reals

Imants

El neodimi intervé en imants o materials magnètics quan la seva estructura electrònica contribueix a una magnetització útil.

Làsers

El neodimi s’empra en medis làser, components òptics o processos de generació de llum a longituds d’ona específiques.

Altaveus

El neodimi s’utilitza en materials magnètics d’alguns altaveus per produir el camp magnètic que mou la bobina i el diafragma.

Auriculars

El neodimi s’utilitza en materials magnètics d’alguns auriculars per a convertir senyals elèctriques en moviment i so.

Posició periòdica

Què indiquen els elements veïns

El neodimi és al període 6, grup — i bloc f. A l’entorn mostrat apareixen elements veïns reals com ceri, praseodimi, prometi i samari. Comparar-los ajuda a observar tendències de mida atòmica, energia d’ionització, estats d’oxidació i tipus d’enllaç.

Dades de referència

Propietats físiques i atòmiques

Classificaciólantànid
Estat a temperatura ambientsòlid
Capes electròniques2 · 8 · 18 · 22 · 8 · 2
Densitat7.01 g/cm³
Punt de fusió1 289 K (1 016 °C)
Punt d’ebullició3 347 K (3 074 °C)
Electronegativitat de Pauling1.14
Primera energia d’ionització533.1 kJ/mol
Afinitat electrònica184.9 kJ/mol

Els valors descriuen l’element o l’àtom neutre quan correspon. Les propietats físiques poden dependre de l’al·lòtrop, la pressió i les condicions de mesura.

Història

Descobriment i identificació

El descobriment del neodimi s’associa a Carl Auer von Welsbach. El reconeixement de l’element, l’aïllament d’una mostra i la identificació moderna mitjançant el nombre atòmic no sempre van tenir lloc al mateix temps.

Isòtops i pes atòmic

Com afecta els valors la composició isotòpica

El pes atòmic estàndard és 144.242(3). Aquest valor representa la composició isotòpica del material terrestre natural i no la massa d’un únic àtom concret.

El neodimi té almenys un isòtop estable. Els isòtops tenen el mateix nombre de protons i pertanyen al mateix element, però difereixen en el nombre de neutrons i en la massa atòmica.

Seguretat

Manipulació i exposició

Els riscos associats al neodimi depenen de la forma química, la dosi i la via d’exposició. L’element, els seus ions i els seus compostos poden tenir efectes biològics i ambientals molt diferents; cal consultar les dades de seguretat de la substància que es manipula.