»   »  Samarium

Samarium

český názevSamarium
latinský názevSamarium
anglický názevSamarium
chemická značkaSm
protonové číslo62
relativní atomová hmotnost150,36
perioda6
skupinaIII.B
zařazenílanthanoidy
rok objevu1879
objevitelLecoq de Boisbaudran
teplota tání [°C]1074
teplota varu [°C]1794
hustota [g cm-3]7,536
hustota při teplotě tání [g cm-3]7,16
elektronegativita1,17
oxidační stavyII, III
elektronová konfigurace[Xe]4f6 6s2
atomový poloměr [pm]238
kovalentní poloměr [pm]162
specifické teplo [J g-1K-1]0,2
slučovací teplo [kJ mol-1]8,63
tepelná vodivost [W m-1 K-1]13
elektrická vodivost [S m-1]1,1.106
1. ionizační potenciál [eV]5,6437
2. ionizační potenciál [eV]11,069
3. ionizační potenciál [eV]23,423
tvrdost podle Mohse≈ 3
tvrdost podle Vickerse [MPa]412
tvrdost podle Brinella [MPa]441
modul pružnosti ve smyku [GPa]20
modul pružnosti v tahu [GPa]50
skupenství za norm. podmíneks

Chemické vlastnosti a reakce

Chemický prvek samarium je stříbřitě bílý, lesklý a měkký kov, který se vyskytuje ve dvou alotropických modifikacích. Trigonální α-Sm při 924°C přechází na kubické β-Sm.

Na vzduchu je samarium poměrně stále, při zahřátí na teplotu 150°C se vznítí za vzniku nažloutlého oxidu samaritého Sm2O3. S vodou ochotně reaguje již za laboratorní teploty:

2Sm + 6H2O → 2Sm(OH)3 + 3H2

Je dobře rozpustné v neoxidujících i oxidujících kyselinách:

2Sm + 6HCl → 2SmCl3 + 3H2
Sm + 6HNO3 → Sm(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

S halogeny přímo reaguje až při teplotách nad 300°C za vzniku halogenidů typu SmX3, se sírou se slučuje při teplotě okolo 600°C na žlutohnědý sulfid samaritý Sm2S3.

Sloučeniny

Stabilní sloučeniny tvoří samarium pouze v oxidačním stupni +III, sloučeniny dvoumocného samaria existují pouze v tuhém stavu, s vodou ihned reagují za vzniku vodíku a oxidují se. Chemické vlastnosti sloučenin trojmocného samaria jsou značně podobné sloučeninám hliníku, vlastnosti dvoumocných sloučenin se podobají vlastnostem sloučenin vápníku.

Vodné roztoky solí trojmocného samaria mají obvykle žluté nebo oranžové zbarvení, pro sloučeniny dvoumocného samaria je charakteristické krvavě červené nebo hnědé zbarvení, barevnou výjimkou je sytě zelený jodid samarnatý SmI2.

Výskyt v přírodě

V přírodě se samarium vzácně nalézá pouze ve formě sloučenin společně s ostatními lanthanoidy v různých druzích monazitu a dalších fosfátech. Samostatné minerály samaria nejsou známy, jedinou výjimku tvoří monazit SmPO4. Průměrný obsah samaria v zemské kůře je 8 ppm. Přírodní samarium je tvořeno směsí čtyř stabilních a čtyř radioaktivních izotopů.

Výroba a využití

Výroba samaria pro technické účely se provádí obdobně jako výroba ostatních lantahanoidů loužením lanthanoidových rud směsí minerálních kyselin s následnou redukcí oxidu Sm2O3 vápníkem nebo lanthanem. Redukce probíhá v atmosféře argonu při teplotě 1100-1200°C:

Sm2O3 + 2La → 2Sm + La2O3

Čisté samarium se připravuje elektrolýzou taveniny SmCl3.

Samarium se používá k úpravě fyzikálních vlastností skla a k výrobě krystalů pro optické lasery. Intermetalické sloučeniny SmCo5 a Sm2Co17 se používají k výrobě silných permanentních magnetů, které slouží ke konstrukci sluchátek, kytarových snímačů, miniaturních elektromotorů a nalézají široké uplatnění v pokročilých zbrojních systémech.

Oxid samaritý Sm2O3 je používán k výrobě katalyzátorů pro některé organické dehydrogenační a dehydratační reakce a k výrobě skla pohlcujícího infračervené záření. Chlorid samarnatý SmCl2 a chlorid samaritý SmCl3 se využívají jako laboratorní činidla v organické chemii. Jodid samarnatý SmI2 slouží jako katalyzátor při přípravě řady organických aminů.

Slitiny s obsahem samaria se uplatňují v jaderné technice pro zachycování neutronů. Radioaktivní izotop 153Sm se využívá v medicíně, izotop 146Sm se používá k radioizotopovému určování stáří objektů v geologii.

Zdroje

promethium ← samarium → europium

TOPlist