Nsryjdtyk

Neodimio
60 Nd                                                                                                                                                                                                                                               praseodimio ← neodimio → promezio
Aspetto
bianco argenteo
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	neodimio, Nd, 60
Serie	lantanidi
Gruppo, periodo, blocco	—, 6, f
Densità	6 800 kg/m³
Configurazione elettronica
Termine spettroscopico	5I4
Proprietà atomiche
Peso atomico	144,24
Raggio atomico (calc.)	181 pm
Raggio covalente	(201 ± 6) pm
Configurazione elettronica	[Xe]4f46s2
e− per livello energetico	2, 8, 18, 22, 8, 2
Stati di ossidazione	3 (debolmente basico)
Struttura cristallina	esagonale
Proprietà fisiche
Stato della materia	solido
Punto di fusione	1 297 K (1 024 °C)
Punto di ebollizione	3 347 K (3 074 °C)
Volume molare	20,59 × 10−6 m³/mol
Entalpia di vaporizzazione	273 kJ/mol
Calore di fusione	7,14 kJ/mol
Tensione di vapore	6,03  a 2 890 K
Velocità del suono	2 330 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS	7440-00-8
Elettronegatività	1,14 (scala di Pauling)
Calore specifico	190 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica	1,57 × 106 /m·Ω
Conducibilità termica	16,5 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione	533,1 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione	1 040 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione	2 130 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione	3 900 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP 142Nd 27,13% Nd è stabile con 82 neutroni 143Nd 12,18% Nd è stabile con 83 neutroni 144Nd 23,8% 2,29 × 1015 anni α 1,905 140Ce 145Nd 8,3% Nd è stabile con 85 neutroni 146Nd 17,19% Nd è stabile con 86 neutroni 148Nd 5,76% Nd è stabile con 88 neutroni 150Nd 5,64% 1,1 × 1019  anni β−β− 3,367 150Sm
iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento

Il neodimio è l'elemento chimico di numero atomico 60 e il suo simbolo è Nd.

Caratteristiche |

Il neodimio è un metallo appartenente al gruppo delle terre rare, o lantanidi, presente nella lega chiamata mischmetal fino al 18%.

È un metallo d'aspetto argenteo e lucente, tuttavia essendo uno dei lantanidi più reattivi, si ossida rapidamente all'aria coprendosi di una patina di ossido che desquamandosi espone all'azione ossidante dell'aria nuovi strati di metallo.

Applicazioni |

Tra gli usi del neodimio si annoverano:

• Come componente del didimio, utilizzato per la colorazione degli occhiali e degli schermi per saldatori.


• Negli auricolari ergonomici in cui la presenza di magneti in neodimio offre una qualità sonora eccellente.


• L'utilizzo come colorante per vetri consente di ottenere delicate tonalità che variano dal violetto al rosso-vino sino a tonalità calde di grigio. L'assorbimento di tali vetri presenta picchi di assorbimento particolarmente stretti. Questi vetri sono utilizzati per produrre filtri per osservazioni astronomiche, calibrando le bande dello spettro di assorbimento. Il neodimio consente di compensare il colore verde dei vetri, impartito dal ferro come contaminante.


• Come drogante viene utilizzato in alcuni materiali trasparenti impiegati nei laser all'infrarosso (1054-1064 nm); fra questi, il granato di ittrio e alluminio (Nd:YAG), il fluoruro di ittrio e litio (Nd: YLF), il vanadato di ittrio (Nd: YVO) e nei vetri al neodimio (Nd: glass). Questi ultimi sono usati per costruire i laser a impulsi più potenti del mondo, in grado di fornire potenze dell'ordine del TW per ogni singolo impulso; gruppi di questi laser vengono usati negli esperimenti di fusione nucleare per ottenere il confinamento inerziale dell'idrogeno.


• I sali di neodimio sono usati come coloranti per smalti.


• Il neodimio viene utilizzato per produrre magneti permanenti Nd₂Fe₁₄B ad elevata coercitività. Questi materiali sono meno costosi dei magneti al samario-cobalto e vengono anche utilizzati nella produzione di auricolari.


• Probabilmente a causa di affinità con Ca²⁺, è stato citato l'utilizzo di Nd³⁺ come agente di crescita per le piante:^[1] in Cina è frequente l'utilizzo di composti delle terre rare come fertilizzanti.


• Viene utilizzato per la produzione di altoparlanti di qualità per riprodurre fedelmente le frequenze più alte, ad esempio i tweeter al neodimio si caratterizzano per l'elevata brillantezza del suono.


• Viene utilizzato nella produzione di componenti magnetici di diversi tipi di microfoni professionali per la sua particolare struttura magnetica che assicura una maggiore sensibilità, un miglior rapporto segnale/rumore e una gamma estesa delle frequenze con "alti" limpidi.

Storia |

Il neodimio è stato scoperto dal chimico austriaco barone Carl Auer von Welsbach a Vienna nel 1885. Auer von Welsbach tramite un'analisi spettroscopica individuò il neodimio nel didimio insieme al praseodimio, tuttavia l'elemento non fu isolato in forma pura fino al 1925. Il nome deriva dalle parole greche neos, nuovo, e didimos, gemello.

Oggi il neodimio viene ottenuto tramite un processo di scambio ionico dalle sabbie di monazite ((Ce,La,Th,Nd,Y)PO₄), un minerale ricco di elementi appartenenti alla classe dei lantanidi, e per elettrolisi dei suoi sali alogenati.

Disponibilità |

Il neodimio non si trova mai in natura allo stato nativo; si rinviene invece in minerali quali la sabbia di monazite ((Ce,La,Th,Nd,Y)PO₄) e la bastnasite ((Ce,La,Th,Nd,Y)(CO₃)F), nonché nel mischmetal.

La sua separazione dalle altre terre rare è piuttosto difficoltosa.

Composti |

Tra i composti del neodimio si hanno

Fluoruri

• NdF₃
  

Cloruri

• 
  NdCl₂; NdCl₃
  

Bromuri

• 
  NdBr₂; NdBr₃
  

Ioduri

• 
  NdI₂; NdI₃
  

Ossidi

• Nd₂O₃
  

Solfuri

• 
  NdS; Nd₂S₃
  

Selenuri

• NdSe

Tellururi

• 
  NdTe; Nd₂Te₃
  

Nitruri

• NdN

Isotopi |

Il neodimio in natura si presenta come una miscela di cinque isotopi stabili, ¹⁴²Nd, ¹⁴³Nd, ¹⁴⁵Nd, ¹⁴⁶Nd e ¹⁴⁸Nd, di cui il 142 è il più abbondante (27,2%), e due isotopi radioattivi, ¹⁴⁴Nd e ¹⁵⁰Nd.

Gli isotopi radioattivi del neodimio sono in totale 31 ed i più stabili sono ¹⁵⁰Nd, con un'emivita di 1,1 × 10¹⁹ anni, ¹⁴⁴Nd (2,29 × 10¹⁵ anni) e ¹⁴⁷Nd (10,98 giorni). Gli altri isotopi hanno emivite inferiori a 3,38 giorni e la maggior parte di essi inferiore ai 71 secondi.

Questo elemento presenta anche 4 metastati, i più stabili sono ^139mNd (emivita di 5,5 ore), ^135mNd (5,5 minuti) e ^141mNd (62,0 secondi).

La principale modalità di decadimento radioattivo degli isotopi fino a ¹⁴²Nd è la cattura elettronica con trasformazione in isotopi del praseodimio; per gli isotopi di massa superiore è il decadimento beta con trasformazione in isotopi del promezio.

Precauzioni |

La polvere di neodimio metallico è reattiva all'aria e può incendiarsi spontaneamente.

Come per tutti i lantanidi, i composti del neodimio hanno una tossicità medio-bassa, tuttavia non sono stati condotti studi specifici sulla tossicità del neodimio. La polvere di neodimio ed i suoi sali sono molto irritanti per gli occhi e le mucose e moderatamente irritanti per la pelle. L'inalazione delle polveri può causare embolie polmonari ed un'esposizione prolungata danneggia il fegato. Il neodimio ha anche un effetto anticoagulante sul sangue, specie se somministrato per via endovenosa.

Magneti al neodimio sono stati testati per la realizzazione di supporti per la riparazione delle ossa fratturate, ma problemi di biocompatibilità hanno impedito la diffusione della tecnica.

Note |

Bibliografia |

• Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1.


• R. Barbucci, A. Sabatini e P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998 (archiviato dall'url originale il 22 ottobre 2010).

Voci correlate |

• Lantanoidi

Altri progetti |

• 
  Wikizionario contiene il lemma di dizionario «neodimio»


• 
  Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su neodimio
  

Collegamenti esterni |

• 
  


• 
  Neodimio, su thes.bncf.firenze.sbn.it, Biblioteca Nazionale Centrale di Firenze.
  


• 
  (EN) Neodimio, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
  


• (EN) Neodimio, Los Alamos National Laboratory.


• (EN) Neodimio, su WebElements.com.


• (EN) Neodimio, su EnvironmentalChemistry.com.


• (EN) It's Elemental – Neodymium, su education.jlab.org.


• (EN, IT) Magneti in Neodimio: la Legge di Lenz all'opera, su YouTube.

.mw-parser-output .navbox{border:1px solid #aaa;clear:both;margin:auto;padding:2px;width:100%}.mw-parser-output .navbox th{padding-left:1em;padding-right:1em;text-align:center}.mw-parser-output .navbox>tbody>tr:first-child>th{background:#ccf;font-size:90%;width:100%}.mw-parser-output .navbox_navbar{float:left;margin:0;padding:0 10px 0 0;text-align:left;width:6em}.mw-parser-output .navbox_title{font-size:110%}.mw-parser-output .navbox_abovebelow{background:#ddf;font-size:90%;font-weight:normal}.mw-parser-output .navbox_group{background:#ddf;font-size:90%;padding:0 10px;white-space:nowrap}.mw-parser-output .navbox_list{font-size:90%;width:100%}.mw-parser-output .navbox_odd{background:#fdfdfd}.mw-parser-output .navbox_even{background:#f7f7f7}.mw-parser-output .navbox_center{text-align:center}.mw-parser-output .navbox .navbox_image{padding-left:7px;vertical-align:middle;width:0}.mw-parser-output .navbox+.navbox{margin-top:-1px}.mw-parser-output .navbox .mw-collapsible-toggle{font-weight:normal;text-align:right;width:7em}.mw-parser-output .subnavbox{margin:-3px;width:100%}.mw-parser-output .subnavbox_group{background:#ddf;padding:0 10px}

V · D · M Tavola periodica degli elementi

H                                                             He Li Be   B C N O F Ne Na Mg   Al Si P S Cl Ar K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og Uue Ubn Unbibidi Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto Superattinidi Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Suddivisioni della tavola periodica: Gruppi • Periodi • Blocchi • Metalli • Semimetalli • Non metalli • Lantanoidi • Attinoidi • Superattinidi • Unbibidi • Elementi transuranici

.mw-parser-output .CdA{border:1px solid #aaa;width:100%;margin:auto;font-size:90%;padding:2px}.mw-parser-output .CdA th{background-color:#ddddff;font-weight:bold;width:20%}

Controllo di autorità	LCCN (EN) sh85090754 · GND (DE) 4171432-5

Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia