Самарий (Sm)
ЛантаноидТвёрдое тело
Стандартный атомный вес
150.36 uЭлектронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f6Температура плавления
1073.85 °C (1347 K)Температура кипения
1793.85 °C (2067 K)Плотность
7520 kg/m³Степени окисления
0, +1, +2, +3Электроотрицательность (Полинг)
1.17Энергия ионизации (1-я)
Год открытия
1878Атомный радиус
185 pmДополнительно
Самарий — металл из ряда лантаноидов с атомным номером 62. В своей тривалентной химии он является типичным редкоземельным элементом, однако также примечателен доступными двухвалентными соединениями и сильнопоглощающим нейтроны изотопом ¹⁴⁹Sm. Элемент встречается вместе с другими легкими редкоземельными элементами в минералах, таких как монацит и бастнезит. Его технологическое значение сосредоточено в постоянных магнитах, регулировании нейтронов, люминофорах и специальных химических восстановителях.
Самарий имеет яркий серебристый блеск и достаточно стабилен на воздухе. Существуют три кристаллические модификации металла, с превращениями при 734 и 922°C. Металл воспламеняется на воздухе примерно при 150°C. Сульфид обладает отличной высокотемпературной стабильностью и хорошими термоэлектрическими характеристиками до 1100°C.
Название происходит от минерала самарскита, в котором он был найден и который был назван в честь полковника Самарского, русского горного чиновника. Самарий первоначально был открыт в 1878 году швейцарским химиком Марком Делафонтеном, который назвал его деципием. Он также был открыт французским химиком Полем-Эмилем Лекоком де Буабодраном в 1879 году. В 1881 году Делафонтен установил, что его деципий может быть разделен на два элемента, один из которых был идентичен самарию Буабодрана. В 1901 году французский химик Эжен-Анатоль Демарсе показал, что эта земля самария также содержала европий.
Самарий был обнаружен спектроскопически Жаном Шарлем Галисаром де Мариньяком, швейцарским химиком, в материале, известном как дидимия, в 1853 году. Поль-Эмиль Лекок де Буабодран, французский химик, первым выделил самарий из минерала самарскита ((Y, Ce, U, Fe)3(Nb, Ta, Ti)5O16) в 1879 году. Сегодня самарий в основном получают методом ионного обмена из монацитового песка ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4), материала, богатого редкоземельными элементами, который может содержать до 2,8% самария.
Обнаружен спектроскопически по своим резким линиям поглощения в 1879 году Лекоком де Буабодраном в минерале самарските, названном в честь русского горного чиновника, полк. Самарского.
Изображения
Свойства
Физические
Химические
Термодинамические
Ядерные
Распространённость
Реакционная способность
N/A
Кристаллическая структура
Электронная структура
Идентификаторы
Электронная конфигурация Measured
Sm: 4f⁶ 6s²[Xe] 4f⁶ 6s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁶ 6s²Модель атома
Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.
Схематическая модель атома, не в масштабе.
Атомный отпечаток
Спектр испускания / поглощения
Распределение изотопов
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 144 Стабильный | 143,9120065 ± 0,0000021 | 3.0700% | Стабильный |
| 150 Стабильный | 149,9172829 ± 0,0000018 | 7.3800% | Стабильный |
| 152 Стабильный | 151,9197397 ± 0,0000018 | 26.7500% | Стабильный |
Фазовое состояние
Причина: на 1048.8 °C ниже точки плавления (1073.85 °C)
Схематично, не в масштабе
Точки фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия для плавления 1 моля при tплав
Энергия для испарения 1 моля при tкип
Энергия для возгонки 1 моля при tвозг
Плотность
При нормальных условиях
При нормальных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 62 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Состав спектральных линий ?
| Ion | Заряд | Total lines | Transition probabilities | Level designations |
|---|---|---|---|---|
| Sm I | 0 | 162 | 7 | 11 |
| Sm II | +1 | 635 | 7 | 14 |
Состав энергетических уровней ?
| Ion | Заряд | Levels |
|---|---|---|
| Sm I | 0 | 501 |
| Sm II | +1 | 377 |
| Sm III | +2 | 58 |
| Sm IV | +3 | 24 |
| Sm V | +4 | 2 |
| Sm VI | +5 | 2 |
| Sm VII | +6 | 2 |
| Sm VIII | +7 | 2 |
| Sm IX | +8 | 2 |
| Sm X | +9 | 2 |
Данные о кристаллической структуре недоступны
Кристаллическая структура: rhombohedral
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +2 | 7 | N/A | 122 пм |
| +2 | 8 | N/A | 127 пм |
| +2 | 9 | N/A | 132 пм |
| +3 | 6 | N/A | 95.8 пм |
| +3 | 7 | N/A | 102 пм |
| +3 | 8 | N/A | 107.89999999999999 пм |
| +3 | 9 | N/A | 113.19999999999999 пм |
| +3 | 12 | N/A | 124 пм |
Соединения
Изотопы (3)
Twenty one isotopes of samarium exist. Natural samarium is a mixture of several isotopes, three of which are unstable with long half-lives.
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада | Режим распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 144 Стабильный | 143,9120065 ± 0,0000021 | 3.0700% ± 0.0700% | Стабильный | stable | |
| 150 Стабильный | 149,9172829 ± 0,0000018 | 7.3800% ± 0.0100% | Стабильный | stable | |
| 152 Стабильный | 151,9197397 ± 0,0000018 | 26.7500% ± 0.1600% | Стабильный | stable |
Расширенные свойства
Ковалентные радиусы (расш.)
Радиусы Ван-дер-Ваальса
Атомные и металлические радиусы
Шкалы нумерации
Шкалы электроотрицательности
Поляризуемость и дисперсия
Параметры Мидемы
Риск поставок и экономика
Фазовые переходы и аллотропы
| Температура плавления | 1345.15 K |
| Температура кипения | 2067.15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (13)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 1.2217 |
| 2 | p | 4.269 |
| 2 | s | 16.2652 |
| 3 | d | 13.7711 |
| 3 | p | 19.5815 |
| 3 | s | 19.9736 |
| 4 | d | 33.7604 |
| 4 | f | 38.4684 |
| 4 | p | 30.912 |
| 4 | s | 29.7076 |
Детализация кристаллических радиусов (8)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Источник |
|---|---|---|---|---|
| 2 | VII | 136 | ||
| 2 | VIII | 141 | ||
| 2 | IX | 146 | ||
| 3 | VI | 109.8 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | VII | 116 | estimated, | |
| 3 | VIII | 121.9 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | IX | 127.2 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | XII | 138 | calculated, |
Режимы распада изотопов (52)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 128 | B+ | — |
| 128 | B+p | — |
| 129 | B+ | 100% |
| 129 | B+p | — |
| 130 | B+ | — |
| 131 | B+ | 100% |
| 131 | B+p | — |
| 132 | B+ | 100% |
| 132 | B+p | — |
| 133 | B+ | 100% |
Факторы рассеяния X‑лучей (508)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 10 | — | 0.18764 |
| 10.1617 | — | 0.19534 |
| 10.3261 | — | 0.20334 |
| 10.4931 | — | 0.21168 |
| 10.6628 | — | 0.22036 |
| 10.8353 | — | 0.22939 |
| 11.0106 | — | 0.2388 |
| 11.1886 | — | 0.24859 |
| 11.3696 | — | 0.25878 |
| 11.5535 | — | 0.26939 |
Дополнительные данные
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
7.05 milligrams per kilogram
Источники (1)
- [5] Samarium https://education.jlab.org/itselemental/ele062.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
4.5×10-7 milligrams per liter
Источники (1)
- [5] Samarium https://education.jlab.org/itselemental/ele062.html
Sources
Sources of this element.
Samarium is found along with other members of the rare-earth elements in many minerals, including monazite and bastnasite, which are commercial sources. It occurs in monazite to the extent of 2.8%. While misch metal containing about 1% of samarium metal, has long been used, samarium has not been isolated in relatively pure form until recently. Ion-exchange and solvent extraction techniques have recently simplified separation of the rare earths from one another; more recently, electrochemical deposition, using an electrolytic solution of lithium citrate and a mercury electrode, is said to be a simple, fast, and highly specific way to separate the rare earths. Samarium metal can be produced by reducing the oxide with lanthanum.
Источники (1)
- [6] Samarium https://periodic.lanl.gov/62.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Samarium.
The element property data was retrieved from publications.