Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Самарій хімічний елемент з атомним номером 62 лантаноїд Самарій Sm Атомний номер 62Зовнішній вигляд простої речовини рід

Самарій

Самарій

Самарій — хімічний елемент з атомним номером 62, лантаноїд.

Самарій (Sm)
Атомний номер 62
Зовнішній вигляд простої речовини рідкоземельний сріблястий метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса) 150,36 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 181 пм
Енергія іонізації (перший електрон) 540,1(5,60) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Xe] 4f6 6s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 162 пм
Радіус іона (+3e) 96,4 пм
Електронегативність (за Полінгом) 1,17
Електродний потенціал Sm←Sm3+ -2,30В
Sm←Sm2+ -2,67В
Ступені окиснення 3, 2
Термодинамічні властивості
Густина 7,520 г/см³
Молярна теплоємність 0,180 Дж/(К·моль)
Теплопровідність (13,3) Вт/(м·К)
Температура плавлення 1350 К
Теплота плавлення 8,9 кДж/моль
Температура кипіння 2064 К
Теплота випаровування 165 кДж/моль
Молярний об'єм 19,9 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки ромбоедрична
Період ґратки 9,000 Å
Відношення с/а n/a
Температура Дебая 166,00 К
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 * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
image Самарій у Вікісховищі
image
Самарій у ампулі в атмосфері аргону

Символ Sm, ат. н. 62; ат. м. 150,36. Сріблястий м'який метал. Рідкісноземельний елемент. Належить до лантаноїдів. Густина — 7536 кг/м³, tплав 1072 °C, tкип 1800 °C. Вміст самарію в земній корі 8•10−4 % (мас).

На повітрі стійкий, при кімнатній температурі реагує з водою, галогенами, HCl, HNO3, H2SO4.

Історія

У 1853 році швейцарський хімік Жан Шарль Галісард Маріньяк виявив його за адсорбційними лініями у спектрі дідимоксиду.

У 1879 самарій виділив Лекок де Буабодран з мінералу самарськіту ((Y, Ce, U,Fe)3(Nb, Ta, Ti)5O16).

У 1878 швейцарський хімік Марк Делафонтен відкрив самарій теж у дідимоксиді і спочатку назвав його Деціум. У 1881 Делафонтен знаходить у ізольованому ним деціумі ще один елемент.

Лекок де Буабодран повторює спектроскопічно відкриття самарію зроблене Маріньяком у 1853, однак цього разу уже чистого елементу.

У 1901 році французький хімік Ежен Анатоль Демарсе зумів виділити два оксиди самарію.

У 1903 році німецький хімік Вільгельм Мутман добуває самарій електролізом.

Назва металу походить від мінералу самарськіту, що, в свою чергу, отримав назву на честь російського гірничого інспектора В. Е. Самарського-Биховця у 1847 році.

Фізичні властивості

Нижче 1190 К кристалічна ґратка ромбоедрична (α-Sm) з періодом 0,8996 нм і кутом 23°13', вище — об'ємноцентрована кубічна (β-Sm) з періодом 0,407 нм.

Енергія іонізації — 5,6 електрон-вольт для першого електрону і 11,2 — для другого.

Модуль зсуву — 12,6 ГПа, модуль Юнга — 34,104 ГПа.

Температура Нееля для самарію — 14 К.

Питомий опір — 90×10−8 Ом·м, температурний коефіцієнт опору — 1,48×10−3 К−1..

У природі існує 6 стабільних ізотопів 144Sm (3,09 %), 148Sm (11,27 %), 149Sm (13,82 %), 150Sm (7,47 %). 152Sm (26,63 %), 154Sm (22,53 %) і один радіоактивний ізотоп l47Sm (15,07 %, з періодом напіврозпаду 130 млрд років, α-випромінювач).

Хімічні властивості

Самарій повільно, а при температурі вище 150 °C активно реагує з киснем повітря з утворенням :

4Sm + 3O2 → 2 Sm2O3

Повільно реагує з водою, однак реакція пришвидшується при нагріванні з утворенням гідроксиду:

2Sm (тв) + 6 H2O (р) → 2 Sm(OH)3 (aq) + 3 H2 (г)

Самарій реагує з галогенами:

2Sm (тв) + 3F2 (г) → 2 SmF3 (тв) [сіль білого кольору ]
2Sm (тв) + 3Cl2 (г) → 2 SmCl3 (тв) [сіль жовтого кольору]
2Sm (тв) + 3Br2 (г) → 2 SmBr3 (тв) [сіль жовтого кольору ]
2Sm (тв) + 3I2 (г) → 2 SmI3 (тв) [сіль оранжевого кольору ]

Sm реагує з розбавленими кислотами з утворенням Sm(III) іону який забарвлює розчин у жовтий колір (існує як [Sm(OH2)9]3+ аквакомплекс)

2 Sm (тв) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Sm3+ (aq) + 3 SO2−
4 (aq) + 3 H2 (г)

Самарій один з небагатьох рідкісноземельних металів, що може проявляти ступінь окислення +2. У водному розчині акваіони Sm2+ мають червоний колір.

Розповсюдження

Кларк самарію у земній корі становить 0,0006 %, (вище ніж у олова) що робить його 41-м за розповсюдженістю елементом. У морській воді його масова частка складає лише 4,5×10−11%, а у Всесвіті — 5×10−7%.

Присутній у багатьох мінералах (бастнезит, гадолініт, лопарит, монацит, ортит, самарськіт і інш.). Джерело отримання самарію — рідкісноземельні мінерали, в яких самарій знаходиться спільно з іншими елементами церієвої групи. Самарій міститься в ґранітах, у середньому кожна тонна ґраніту містить 17,3 г самарію.

Значні поклади самарієвих руд існують у США, Китаї, Бразилії, Індії, Австралії і на Шрі-Ланці.

Отримання

Одержують самарій лантанотермічним відновленням SmF3 з подальшою вакуумною дистиляцією. Виходячи від мінералів бастнезит та монацит за допомогою іонного обміну або екстракції проходить відділення рідкісноземельних елементів. На останньому етапі відновлюють самарій із оксиду за допомогою лантану і закінчують процес сублімацією чистого самарію.

Концентрат, який містить Sm, Eu, Gd, Tb і деякі інші рідкоземельні елементи, розділяють екстракцією, йонообмінною сорбцією або комбінованим методом з одночасним селективним відновленням Eu. Самарій з одержаних таким чином розчинів осаджують у вигляді карбонату або оксалату і прокалюють до Sm2O3.

Основний метод одержання металічного самарію — металотермічне відновлення Sm2O3 лантаном або мішметалом у вакуумі при 1600 °С. Використовують також карботермічний метод відновлення Sm2O3.

Використання

У 2008 році у світі було використано 549 тонн самарію в перерахунку на оксид SmO. З них 399 було використано для виробництва батарейок — самарій використовується у нікель-метал-гідридних акумуляторах як матеріал для електродів, що здатні поглинати велику кількість водню.

Самарій додають до скла, яке застосовують для захисту від нейтронного випромінювання. Сполуки самарію застосовують у світлотехніці.

Інтерметалічні сполуки самарію з кобальтом SmCo5 і SmCo17 — сировина для сильних постійних магнітів. Керамічні матеріали, до складу яких входить оксид самарію, використовують як захисні матеріали в реакторобудуванні. Самарій і його сполуки — важливий для атомної енергетики: самарію властивий великий поперечний переріз захоплення теплових нейтронів — близько 6500 барн, що більше, ніж у бору і кадмію — традиційних матеріалів регулюючих стрижнів. Сполуки самарію — добавка-активатор до скла, здатного люмінесціювати (дає одиничні спалахи) і використовуються при дослідженнях інфрачервоного випромінювання в астрономії, для виявлення шкідливого радіоактивного випромінювання в ядерних лабораторіях. Самарій застосовують для активації оксидних катодів, у виробництві люмінофорів, синтетичних залізних гранатів, керамічних конденсаторів, каталізаторів, пігментів тощо.

Література

Посилання

Примітки

  1. Poole, 2004, с. 1155.
  2. Poole, 2004, с. 1156.
  3. Technical data for Samarium [ 8 березня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
  4. Samarium — Sm [ 19 травня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
  5. Rare Earth Elements—End Use and Recyclability [ 26 квітня 2019 у Wayback Machine.](англ.)

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Samarij himichnij element z atomnim nomerom 62 lantanoyid Samarij Sm Atomnij nomer 62Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini ridkozemelnij sriblyastij metalVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 150 36 a o m g mol Radius atoma 181 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 540 1 5 60 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Xe 4f6 6s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius 162 pmRadius iona 3e 96 4 pmElektronegativnist za Polingom 1 17Elektrodnij potencial Sm Sm3 2 30V Sm Sm2 2 67VStupeni okisnennya 3 2Termodinamichni vlastivostiGustina 7 520 g sm Molyarna teployemnist 0 180 Dzh K mol Teploprovidnist 13 3 Vt m K Temperatura plavlennya 1350 KTeplota plavlennya 8 9 kDzh molTemperatura kipinnya 2064 KTeplota viparovuvannya 165 kDzh molMolyarnij ob yem 19 9 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki romboedrichnaPeriod gratki 9 000 AVidnoshennya s a n aTemperatura Debaya 166 00 KH 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 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Samarij u Vikishovishi Samarij u ampuli v atmosferi argonu Simvol Sm at n 62 at m 150 36 Sriblyastij m yakij metal Ridkisnozemelnij element Nalezhit do lantanoyidiv Gustina 7536 kg m tplav 1072 C tkip 1800 C Vmist samariyu v zemnij kori 8 10 4 mas Na povitri stijkij pri kimnatnij temperaturi reaguye z vodoyu galogenami HCl HNO3 H2SO4 IstoriyaU 1853 roci shvejcarskij himik Zhan Sharl Galisard Marinyak viyaviv jogo za adsorbcijnimi liniyami u spektri didimoksidu U 1879 samarij vidiliv Lekok de Buabodran z mineralu samarskitu Y Ce U Fe 3 Nb Ta Ti 5O16 U 1878 shvejcarskij himik Mark Delafonten vidkriv samarij tezh u didimoksidi i spochatku nazvav jogo Decium U 1881 Delafonten znahodit u izolovanomu nim deciumi she odin element Lekok de Buabodran povtoryuye spektroskopichno vidkrittya samariyu zroblene Marinyakom u 1853 odnak cogo razu uzhe chistogo elementu U 1901 roci francuzkij himik Ezhen Anatol Demarse zumiv vidiliti dva oksidi samariyu U 1903 roci nimeckij himik Vilgelm Mutman dobuvaye samarij elektrolizom Nazva metalu pohodit vid mineralu samarskitu sho v svoyu chergu otrimav nazvu na chest rosijskogo girnichogo inspektora V E Samarskogo Bihovcya u 1847 roci Fizichni vlastivostiNizhche 1190 K kristalichna gratka romboedrichna a Sm z periodom 0 8996 nm i kutom 23 13 vishe ob yemnocentrovana kubichna b Sm z periodom 0 407 nm Energiya ionizaciyi 5 6 elektron volt dlya pershogo elektronu i 11 2 dlya drugogo Modul zsuvu 12 6 GPa modul Yunga 34 104 GPa Temperatura Neelya dlya samariyu 14 K Pitomij opir 90 10 8 Om m temperaturnij koeficiyent oporu 1 48 10 3 K 1 U prirodi isnuye 6 stabilnih izotopiv 144Sm 3 09 148Sm 11 27 149Sm 13 82 150Sm 7 47 152Sm 26 63 154Sm 22 53 i odin radioaktivnij izotop l47Sm 15 07 z periodom napivrozpadu 130 mlrd rokiv a viprominyuvach Himichni vlastivostiSamarij povilno a pri temperaturi vishe 150 C aktivno reaguye z kisnem povitrya z utvorennyam 4Sm 3O2 2 Sm2O3 Povilno reaguye z vodoyu odnak reakciya prishvidshuyetsya pri nagrivanni z utvorennyam gidroksidu 2Sm tv 6 H2O r 2 Sm OH 3 aq 3 H2 g Samarij reaguye z galogenami 2Sm tv 3F2 g 2 SmF3 tv sil bilogo koloru 2Sm tv 3Cl2 g 2 SmCl3 tv sil zhovtogo koloru 2Sm tv 3Br2 g 2 SmBr3 tv sil zhovtogo koloru 2Sm tv 3I2 g 2 SmI3 tv sil oranzhevogo koloru Sm reaguye z rozbavlenimi kislotami z utvorennyam Sm III ionu yakij zabarvlyuye rozchin u zhovtij kolir isnuye yak Sm OH2 9 3 akvakompleks 2 Sm tv 3 H2SO4 aq 2 Sm3 aq 3 SO2 4 aq 3 H2 g Samarij odin z nebagatoh ridkisnozemelnih metaliv sho mozhe proyavlyati stupin okislennya 2 U vodnomu rozchini akvaioni Sm2 mayut chervonij kolir RozpovsyudzhennyaKlark samariyu u zemnij kori stanovit 0 0006 vishe nizh u olova sho robit jogo 41 m za rozpovsyudzhenistyu elementom U morskij vodi jogo masova chastka skladaye lishe 4 5 10 11 a u Vsesviti 5 10 7 Prisutnij u bagatoh mineralah bastnezit gadolinit loparit monacit ortit samarskit i insh Dzherelo otrimannya samariyu ridkisnozemelni minerali v yakih samarij znahoditsya spilno z inshimi elementami ceriyevoyi grupi Samarij mistitsya v granitah u serednomu kozhna tonna granitu mistit 17 3 g samariyu Znachni pokladi samariyevih rud isnuyut u SShA Kitayi Braziliyi Indiyi Avstraliyi i na Shri Lanci OtrimannyaOderzhuyut samarij lantanotermichnim vidnovlennyam SmF3 z podalshoyu vakuumnoyu distilyaciyeyu Vihodyachi vid mineraliv bastnezit ta monacit za dopomogoyu ionnogo obminu abo ekstrakciyi prohodit viddilennya ridkisnozemelnih elementiv Na ostannomu etapi vidnovlyuyut samarij iz oksidu za dopomogoyu lantanu i zakinchuyut proces sublimaciyeyu chistogo samariyu Koncentrat yakij mistit Sm Eu Gd Tb i deyaki inshi ridkozemelni elementi rozdilyayut ekstrakciyeyu jonoobminnoyu sorbciyeyu abo kombinovanim metodom z odnochasnim selektivnim vidnovlennyam Eu Samarij z oderzhanih takim chinom rozchiniv osadzhuyut u viglyadi karbonatu abo oksalatu i prokalyuyut do Sm2O3 Osnovnij metod oderzhannya metalichnogo samariyu metalotermichne vidnovlennya Sm2O3 lantanom abo mishmetalom u vakuumi pri 1600 S Vikoristovuyut takozh karbotermichnij metod vidnovlennya Sm2O3 VikoristannyaU 2008 roci u sviti bulo vikoristano 549 tonn samariyu v pererahunku na oksid SmO Z nih 399 bulo vikoristano dlya virobnictva batarejok samarij vikoristovuyetsya u nikel metal gidridnih akumulyatorah yak material dlya elektrodiv sho zdatni poglinati veliku kilkist vodnyu Samarij dodayut do skla yake zastosovuyut dlya zahistu vid nejtronnogo viprominyuvannya Spoluki samariyu zastosovuyut u svitlotehnici Intermetalichni spoluki samariyu z kobaltom SmCo5 i SmCo17 sirovina dlya silnih postijnih magnitiv Keramichni materiali do skladu yakih vhodit oksid samariyu vikoristovuyut yak zahisni materiali v reaktorobuduvanni Samarij i jogo spoluki vazhlivij dlya atomnoyi energetiki samariyu vlastivij velikij poperechnij pereriz zahoplennya teplovih nejtroniv blizko 6500 barn sho bilshe nizh u boru i kadmiyu tradicijnih materialiv regulyuyuchih strizhniv Spoluki samariyu dobavka aktivator do skla zdatnogo lyuminesciyuvati daye odinichni spalahi i vikoristovuyutsya pri doslidzhennyah infrachervonogo viprominyuvannya v astronomiyi dlya viyavlennya shkidlivogo radioaktivnogo viprominyuvannya v yadernih laboratoriyah Samarij zastosovuyut dlya aktivaciyi oksidnih katodiv u virobnictvi lyuminoforiv sintetichnih zaliznih granativ keramichnih kondensatoriv katalizatoriv pigmentiv tosho LiteraturaGlosarij terminiv z himiyi uklad J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Don Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2013 T 3 S Ya 644 s Encyclopedic Dictionary of Condensed Matter Physics Charles P Poole Jr 1 San Diego Academic Press 2004 1672 s ISBN 9780080545233 PosilannyaSamarij Universalnij slovnik enciklopediya 4 te vid K Teka 2006 https www webelements com samarium chemistry html 19 zhovtnya 2021 u Wayback Machine PrimitkiPoole 2004 s 1155 Poole 2004 s 1156 Technical data for Samarium 8 bereznya 2019 u Wayback Machine angl Samarium Sm 19 travnya 2020 u Wayback Machine angl Rare Earth Elements End Use and Recyclability 26 kvitnya 2019 u Wayback Machine angl

Дата публікації:
Топ