Սամարիում

քիմիական միացություն

Սամարիում (լատ.՝ Samarium) քիմիական տարր է, որի նշանն է Sm, տարրերի պարբերական համակարգի 6-րդ պարբերության, 3-րդ խմբի տարր։ Հազվագյուտ հողային տարր է՝ լանթանիդ։ Կարգահամարը՝ 62, ատոմական զանգվածը՝ 150,4։ f տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 4s24p64d104f65s25p66s2, K, L, M թաղանթները լրացված են։

62 Պրոմեթիում

Սամարիում Եվրոպիում

ՋրածինՀելիումԼիթիումԲերիլիումԲորԱծխածինԱզոտԹթվածինՖտորՆեոնՆատրիումՄագնեզիումԱլյումինՍիլիցիումՖոսֆորԾծումբՔլորԱրգոնԿալիումԿալցիումՍկանդիումՏիտանՎանադիումՔրոմՄանգանԵրկաթԿոբալտՆիկելՊղինձՑինկԳալիումԳերմանիումԱրսենՍելենԲրոմԿրիպտոնՌուբիդիումՍտրոնցիումԻտրիումՑիրկոնիումՆիոբիումՄոլիբդենՏեխնեցիումՌութենիումՌոդիումՊալադիումԱրծաթԿադմիումԻնդիումԱնագԾարիրԹելուրՅոդՔսենոնՑեզիումԲարիումԼանթանՑերիումՊրազեոդիումՆեոդիումՊրոմեթիումՍամարիումԵվրոպիումԳադոլինիումՏերբիումԴիսպրոզիումՀոլմիումԷրբիումԹուլիումԻտերբիումԼյուտեցիումՀաֆնիումՏանտալՎոլֆրամՌենիումՕսմիումԻրիդիումՊլատինՈսկիՍնդիկԹալիումԿապարԲիսմունտՊոլոնիումԱստատՌադոնՖրանցիումՌադիումԱկտինիումԹորիումՊրոտակտիումՈւրանՆեպտունիումՊլուտոնիումԱմերիցիումԿյուրիումԲերկլիումԿալիֆորնիումԷյնշտեյնիումՖերմիումՄենդելեևիումՆոբելիումԼոուրենցիումՌեզերֆորդիումԴուբնիումՍիբորգիումԲորիումՀասիումՄեյտներիումԴարմշտադտիումՌենտգենիումԿոպերնիցիումՈւնունտրիումՖլերովիումՈւնունպենտիումԼիվերմորիումՈւնունսեպտիումՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
62Sm
Rhombohedral.svg
Electron shell 062 Samarium.svg
Սամարիում
Սպիտակ արծաթափայլ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Սամարիում / Samarium (Sm), Sm, 62
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
150,36(2)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա [Xe] 4f6 6s2
Ատոմի շառավիղ 181 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ 162 պմ
Իոնի շառավիղ (+3e) 96,4 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 1,17 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ Sm←Sm3+ −2,30 В
Sm←Sm2+ −2,67 В
Օքսիդացման աստիճաններ 3, 2
Իոնացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 540,1 (5,60) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան 1350 Կ
Եռման ջերմաստիճան 2064 Կ
Մոլյար ջերմունակություն 29,5[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ 19,9 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք ռոմբաեդրիկ
Բյուրեղացանցի տվյալներ aH=3,621 cH=26,25
C/a հարաբերություն 7,25
Դեբայի ջերմաստիճան 166 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) (13,3) Վտ/(մ·Կ)
CAS համար CAS գրանցման համար?
62
Սամարիում
150,36
4f66s2

Բովանդակություն

ՊատմությունԽմբագրել

Սամարիումը հայտնաբերել է (1879) ֆրանսիացի քիմիկոս Պ․ Է․ Լեկոք դը Բուաբոդրանը, ուրալյան սամարսկիա ((Y,Ce,U,Fe)3(Nb,Ta,Ti)5O16) միներալում, որտեղից էլ՝ սամարիում անվանումը։ 1847 թվականին այս միներալը անվանվել է ռուսական լեռնային ինժեներ Վ. Ե. Սամար-Բիխովցի պատվին։ Մաքուր մետաղական սամարիումը ստացվել է 20-րդ դարի սկզբին։

Բնության մեջԽմբագրել

Սամարիումի պարունակությունը երկրակեղևում 7,0 10−4 % է, օվկիանոսի ջրում՝ 1,7×10−6 մգ/լ[3]։ Ուղեկցում է լանթանիդներին՝ մոնացիտ և բաստնեզիտ միներալները պարունակում են 0,7-1,3% սամարիում (Sm2Օ)։

ՀանքավայրերԽմբագրել

Սամարիումը մտնում է լանթանիդների կազմի մեջ, որոնք հիմանականում հանդիպում են՝ ԱՄՆ-ում, Ղազախստանում, Ռուսաստանում, Ուկրաինայում, Ավստրալիայում, Բրազիլիայում, Հնդկաստանում[4]

ԻզոտոպներԽմբագրել

Բնական սամարիումը բաղկացած է 140Sm, 144Sm(3,09% ), 148Sm( 11,27%), 149Sm (13,82%), 150Sm (7․47%), 152Sm (26,63%), 154Sm(22,53%) կայուն և 147Sm (15,07 %, T1/2 = 1,3•1011 տարի) ռադիոակտիվ իզոտոպներից։

Արհեստական ճանապարհով ստացվել են 141-157 զանգվածի թվերով սամարիումի տասը ռադիոակտիվ իզոտոպները, որոնցից կարևոր են 146Sm (α, T1/2= =5•1011 տարի) և 151Sm (β, T1/2 = 93 տարի)։

ՄիացություններԽմբագրել

ՍտացումԽմբագրել

Մետաղական սամարիումը ստանում են օքսիդը լանթանով վերականգնելով։

ԳներԽմբագրել

1 կգ մաքուր՝ 99-99,9 %, սամարիումի գինը կազմում է մոտ 50-60 դոլլար։

2014 թվականին 25 գրամ մաքուր՝ 99,9 %, սամարիումը հնարավոր է եղել գնել 75 եվրոյով։

Ֆիզիկական հատկություններԽմբագրել

Սպիտակ արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1072 °C, եռմանը՝ 1800 °C, խտությունը՝ 7536 կգ/մ3։ Քիմիապես ակտիվ է, օդում պատվում է օքսիդի մոխրագույն շերտով։ Միացություններում ցուցաբերում է +3, հազվադեպ՝ +2 օքսիդացման աստիճաններ:

Քիմիական հատկություններԽմբագրել

 
Սամարիումի սուլֆատ Sm2(SO4)3

Օդում այրվում է՝ առաջացնելով սամարիումի (III) օքսիդը։ Sm2O3-ը և համապատասխան հիդրօքսիդը՝ Sm(OH)3 ջրում չեն լուծվում։

 

300-400 °C-ում սամարիումը միանում է ջրածնի, 1100 °C-ում՝ ազոտի հետ, առաջացնելով հիդրիդ՝ SmH2 և նիտրիդ՝ SmN։

Միանում է հալոգենների, հալկոգենների, ածխածնի, ֆոսֆորի հետ։

 

Բազմաթիվ մետաղների հետ միահալելիս, առաջացնում է ներմետաղական միացություններ։ Սամարիումի (III) աղերը դեղին են։

ԿիրառությունԽմբագրել

SmCos բաղադրության համաձուլվածքն օգտագործվում է ռադիոէլեկտրոնիկայում և միկրոէլեկտրոնիկայում գերհզոր մագնիսներ պատրաստելու համար են։

Տես նաևԽմբագրել

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (en) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. Химическая энциклопедия: в 5-ти тт. / Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 289. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8
  3. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
  4. Лантаноиды
  5. Shi N, Fort D (1985)։ «Preparation of samarium in the double վեցանկյուն close packed form»։ Journal of the Less Common Metals 113 (2): 21։ doi:10.1016/0022-5088(85)90294-2 
  6. Vohra Y, Akella Jagannadham, Weir Sam, Smith Gordon S. (1991)։ «A new ultra-high pressure phase in samarium»։ Physics Letters A 158: 89։ Bibcode:1991PhLA..158...89V։ doi:10.1016/0375-9601(91)90346-A 
  7. Leger J, Yacoubi N, Loriers J (1981)։ «Synthesis of rare earth monoxides»։ Journal of Solid State Chemistry 36 (3): 261։ Bibcode:1981JSSCh..36..261L։ doi:10.1016/0022-4596(81)90436-9 
  8. Gouteron J, Michel D., Lejus A.M., Zarembowitch J. (1981)։ «Raman spectra of lanthanide sesquioxide single crystals: Correlation between A and B-type structures»։ Journal of Solid State Chemistry 38 (3): 288։ Bibcode:1981JSSCh..38..288G։ doi:10.1016/0022-4596(81)90058-X 
  9. Taylor D. (1984)։ Br. Ceram. Trans. J. 83: 92–98 
  10. Daou J, Vajda P, Burger J (1989)։ «Low temperature thermal expansion in SmH2+x»։ Solid State Communications 71 (12): 1145։ Bibcode:1989SSCom..71.1145D։ doi:10.1016/0038-1098(89)90728-X 
  11. Dolukhanyan S (1997)։ «Synthesis of novel compounds by hydrogen combustion»։ Journal of Alloys and Compounds։ 253–254: 10։ doi:10.1016/S0925-8388(96)03071-X 
  12. Zavalii L. V., Kuz'ma Yu. B., Mikhalenko S. I. (1990)։ «Sm2B5 boride and its structure»։ Soviet Powder Metallurgy and Metal Ceramics 29 (6): 471։ doi:10.1007/BF00795346 
  13. Cannon J, Cannon D, Tracyhall H (1977)։ «High pressure syntheses of SmB2 and GdB12»։ Journal of the Less Common Metals 56: 83։ doi:10.1016/0022-5088(77)90221-1 
  14. Etourneau J, Mercurio J, Berrada A, Hagenmuller P, Georges R, Bourezg R, Gianduzzo J (1979)։ «The magnetic and electrical properties of some rare earth tetraborides»։ Journal of the Less Common Metals 67 (2): 531։ doi:10.1016/0022-5088(79)90038-9 
  15. Solovyev G. I., Spear K. E. (1972)։ «Phase Behavior in the Sm-B System»։ Journal of the American Ceramic Society 55 (9): 475։ doi:10.1111/j.1151-2916.1972.tb11344.x 
  16. Schwetz K, Ettmayer P, Kieffer R, Lipp A (1972)։ «Über die Hektoboridphasen der Lanthaniden und Aktiniden»։ Journal of the Less Common Metals 26: 99։ doi:10.1016/0022-5088(72)90012-4 
  17. 17,0 17,1 Spedding F. H., Gschneidner K., Daane A. H. (1958)։ «The Crystal Structures of Some of the Rare Earth Carbides»։ Journal of the American Chemical Society 80 (17): 4499։ doi:10.1021/ja01550a017 
  18. 18,0 18,1 Greis O (1978)։ «Über neue Verbindungen im system SmF2_SmF3»։ Journal of Solid State Chemistry 24 (2): 227։ Bibcode:1978JSSCh..24..227G։ doi:10.1016/0022-4596(78)90013-0 
  19. 19,0 19,1 19,2 19,3 Greenwood, p. 1241
  20. Meyer G, Schleid T (1986)։ «The metallothermic reduction of several rare-earth trichlorides with lithium and sodium»։ Journal of the Less Common Metals 116: 187։ doi:10.1016/0022-5088(86)90228-6 
  21. Bärnighausen, H. (1973)։ Rev. Chim. Miner 10: 77–92 
  22. Zachariasen W. H. (1948)։ «Crystal chemical studies of the 5f-series of elements. I. New structure types»։ Acta Crystallographica 1 (5): 265։ doi:10.1107/S0365110X48000703 
  23. Asprey L. B., Keenan T. K., Kruse F. H. (1964)։ «Preparation and Crystal Data for Lanthanide and Actinide Triiodides»։ Inorganic Chemistry 3 (8): 1137։ doi:10.1021/ic50018a015 
  24. Brown R, Clark N.J. (1974)։ «Composition limits and vaporization behaviour of rare earth nitrides»։ Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry 36 (11): 2507։ doi:10.1016/0022-1902(74)80462-8 
  25. Meng J, Ren Yufang (1991)։ «Studies on the electrical properties of rare earth monophosphides»։ Journal of Solid State Chemistry 95 (2): 346։ Bibcode:1991JSSCh..95..346M։ doi:10.1016/0022-4596(91)90115-X 
  26. Beeken R., Schweitzer J. (1981)։ «Intermediate valence in alloys of SmSe with SmAs»։ Physical Review B 23 (8): 3620։ Bibcode:1981PhRvB..23.3620B։ doi:10.1103/PhysRevB.23.3620 

ԳրականությունԽմբագրել

  • Alexandru Berinde – Elemente de fizica și calculul reactorilor nucleari, Editura Tehnică, 1977
  • David J. Procter, Organic Synthesis using samarium diiodide (Sinteza organică folosind diiodură de samariu), 2010, ISBN 978-1-84755-110-8 Online

Արտաքին հղումներԽմբագրել



Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։