Սամարիում

62	Պրոմեթիում ← Սամարիում → Եվրոպիում
	Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ 62Sm
	; Սպիտակ արծաթափայլ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ	Սամարիում / Samarium (Sm), Sm, 62
Ատոմային զանգված ; (մոլային զանգված)	150,36(2) 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 Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ	19,9 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
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?

Սամարիում (լատին․՝ 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	Սամարիում
Sm 150,36
4f⁶6s²

Պատմություն

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 մեջ

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)։

Հանքավայրեր

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

Իզոտոպներ

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 %, T_1/2 = 1,3•10¹¹ տարի) ռադիոակտիվ իզոտոպներից։

Արհեստական ճանապարհով ստացվել են 141-157 զանգվածի թվերով սամարիումի տասը ռադիոակտիվ իզոտոպները, որոնցից կարևոր են ¹⁴⁶Sm (α, T_1/2= =5•10¹¹ տարի) և ¹⁵¹Sm (β, T_1/2 = 93 տարի)։

Միացություններ

Բանաձև	Գույն	սիմետրիա	Ծավալային խումբ	Ոչ	Փերսոնի սիմվոլ	a (pm)	b (pm)	c (pm)	Z	խտություն, գ/սմ³
Sm	արծաթափայլ	Եռանկյուն^[5]	R3m	166	hR9	362.9	362.9	2621.3	9	7.52
Sm	արծաթափայլ	վեցանկյուն	P6₃/mmc	194	hP4	362	362	1168	4	7.54
Sm	արծաթափայլ	քառանկյուն^[6]	I4/mmm	139	tI2	240.2	240.2	423.1	2	20.46
SmO	ոսկեգույն	խորանարդ^[7]	Fm3m	225	cF8	494.3	494.3	494.3	4	9.15
Sm₂O₃		եռանկյուն^[8]	P3m1	164	hP5	377.8	377.8	594	1	7.89
Sm₂O₃		մոնոցիկլիկ	C2/m	12	mS30	1418	362.4	885.5	6	7.76
Sm₂O₃		խորանարդ^[9]	Ia3	206	cI80	1093	1093	1093	16	7.1
SmH₂		խորանարդ^[10]	Fm3m	225	cF12	537.73	537.73	537.73	4	6.51
SmH₃		վեցանկյուն^[11]	P3c1	165	hP24	377.1	377.1	667.2	6
Sm₂B₅	մոխրագույն	մոնոցիկլիկ^[12]	P2₁/c	14	mP28	717.9	718	720.5	4	6.49
SmB₂		վեցանկյուն^[13]	P6/mmm	191	hP3	331	331	401.9	1	7.49
SmB₄		քառանկյուն^[14]	P4/mbm	127	tP20	717.9	717.9	406.7	4	6.14
SmB₆		խորանարդ^[15]	Pm3m	221	cP7	413.4	413.4	413.4	1	5.06
SmB₆₆		խորանարդ^[16]	Fm3c	226	cF1936	2348.7	2348.7	2348.7	24	2.66
Sm₂C₃		խորանարդ^[17]	I43d	220	cI40	839.89	839.89	839.89	8	7.55
SmC₂		քառանկյուն^[17]	I4/mmm	139	tI6	377	377	633.1	2	6.44
SmF₂	մանուշակագույն	խորանարդ^[18]	Fm3m	225	cF12	587.1	587.1	587.1	4	6.18
SmF₃	սպիտակ	օրթոռոմբիկ	Pnma	62	oP16	667.22	705.85	440.43	4	6.64
SmCl₂	դարչնագույն^[19]	օրթոռոմբիկ^[20]	Pnma	62	oP12	756.28	450.77	901.09	4	4.79
SmCl₃	դեղին^[19]	վեցանկյուն^[18]	P6₃/m	176	hP8	737.33	737.33	416.84	2	4.35
SmBr₂	դարչնագույն	օրթոռոմբիկ^[21]	Pnma	62	oP12	797.7	475.4	950.6	4	5.72
SmBr₃	դեղին օրթոռոմբիկ	orthorhombic^[22]	Cmcm	63	oS16	404	1265	908	2	5.58
SmI₂	կանաչ^[19]	մոնոցիկիլի	P2₁/c	14	mP12
SmI₃	նարնջագույն^[19]	եռանկյուն^[23]	R3	63	hR24	749	749	2080	6	5.24
SmN		խորանարդ^[24]	Fm3m	225	cF8	357	357	357	4	8.48
SmP		խորանարդ^[25]	Fm3m	225	cF8	576	576	576	4	6.3
SmAs		խորանարդ^[26]	Fm3m	225	cF8	591.5	591.5	591.5	4	7.23

Ստացում

Մետաղական սամարիումը ստանում են օքսիդը լանթանով վերականգնելով։

Գներ

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 հատկություններ

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 հատկություններ

Սամարիումի սուլֆատ Sm₂(SO₄)₃

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

\mathrm {2Sm+6H_{2}O\longrightarrow 2Sm(OH)_{3}+3H_{2}}

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։

\mathrm {2Sm+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow 2Sm^{3+}+3SO_{4}^{2-}+3H_{2}}

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

Կիրառություն

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

Տես նաև

Պարբերական աղյուսակ

Ծանոթագրություններ

↑ 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)(անգլ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
↑ 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
↑ J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
↑ Лантаноиды
↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.
↑ Taylor D. (1984). Br. Ceram. Trans. J. 83: 92–98.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ untitled periodical (link)
↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.
↑ ^17,0 ^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.
↑ ^18,0 ^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.
↑ ^19,0 ^19,1 ^19,2 ^19,3 Greenwood, p. 1241
↑ 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.
↑ Bärnighausen, H. (1973). Rev. Chim. Miner. 10: 77–92.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ untitled periodical (link)
↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.

Գրականություն

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 հղումներ

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։

[iupac_atomic_weights-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)(անգլ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02

[ХЭ-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

[sm-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.

[sm2-6] 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.

[smox-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.

[smo-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.

[smo2-9] Taylor D. (1984). Br. Ceram. Trans. J. 83: 92–98.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ untitled periodical (link)

[smh2-10] 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.

[smh3-11] 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.

[smb2-13] 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.

[smb6-15] 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.

[smc-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.

[smf2-18] 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.

[g1241-19] 19,0 ^19,1 ^19,2 ^19,3 Greenwood, p. 1241

[smcl2-20] 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.

[smbr2-21] Bärnighausen, H. (1973). Rev. Chim. Miner. 10: 77–92.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ untitled periodical (link)

[smbr3-22] 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.

[smI3-23] 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.

[smn-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.

[smp-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.

[smas-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.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]