Imanes
El neodimio interviene en imanes o materiales magnéticos cuando su estructura electrónica contribuye a una magnetización útil.
Mendeleev
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Elemento químico · ficha de referencia
60Nd
Neodimio
El neodimio es el elemento 60 (Nd), situado en el período 6, grupo — y bloque f. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Xe] 4f4 6s2.
Número atómico60
Peso atómico estándar144.242(3)
Grupo—
Período6
Bloquef
Configuración electrónica[Xe] 4f4 6s2
Estructura electrónica
Qué gobierna su química
Los lantánidos se caracterizan por el llenado de la subcapa 4f. El estado de oxidación +3 domina gran parte de su química, mientras que los orbitales f parcialmente ocupados originan propiedades magnéticas y ópticas útiles.
Los electrones 4f están relativamente apantallados, por lo que los lantánidos vecinos se comportan de manera muy parecida. Esta similitud química hace difícil separarlos entre sí.
Formas químicas
Compuestos, iones y materiales
El neodimio aparece principalmente como ion +3 en óxidos, haluros y compuestos de coordinación. Su química se parece mucho a la de los lantánidos vecinos, aunque las diferencias electrónicas producen propiedades ópticas y magnéticas específicas.
Comportamiento físico
Estado y cambios de fase
A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 7.01 g/cm³. El punto de fusión es 1 289 K (1 016 °C). El punto de ebullición es 3 347 K (3 074 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.
Presencia y aplicaciones
Dónde se encuentra y para qué se usa el neodimio
En la práctica, el neodimio se encuentra, se produce o se utiliza en ámbitos como imanes, láseres, altavoces y auriculares. La forma química o isotópica concreta determina su función.
En la práctica
Ejemplos de usos concretos
Láseres
El neodimio se emplea en medios láser, componentes ópticos o procesos de generación de luz a longitudes de onda específicas.
Altavoces
El neodimio se utiliza en materiales magnéticos de algunos altavoces para producir el campo que mueve la bobina y el diafragma.
Auriculares
El neodimio se utiliza en materiales magnéticos de algunos auriculares para convertir señales eléctricas en movimiento y sonido.
Posición periódica
Qué muestran sus elementos vecinos
El neodimio está en el período 6, grupo — y bloque f. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Cerio, Praseodimio, Prometio y Samario. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.
Datos de referencia
Propiedades físicas y atómicas
Clasificaciónlantánido
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 18 · 22 · 8 · 2
Densidad7.01 g/cm³
Punto de fusión1 289 K (1 016 °C)
Punto de ebullición3 347 K (3 074 °C)
Electronegatividad de Pauling1.14
Primera energía de ionización533.1 kJ/mol
Afinidad electrónica184.9 kJ/mol
Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.
Historia
Descubrimiento e identificación
El descubrimiento del neodimio se asocia con Carl Auer von Welsbach. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.
Isótopos y peso atómico
Cómo cambia los números la composición isotópica
El peso atómico estándar es 144.242(3). Este valor representa la composición isotópica del material terrestre natural y no la masa de un único átomo concreto.
El neodimio posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.
Seguridad
Manipulación y exposición
Los riesgos asociados al neodimio dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.