Neodimio

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60 Nd
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Información general
Nombre, símbolo, número	Neodimio, Nd, 60
Serie química	Lantánidos
Grupo, período, bloque	-, 6, f
Masa atómica	144,24 u
Configuración electrónica	[Xe] 4f4 6s2
Dureza Mohs	sin datos
Electrones por nivel	2, 8, 18, 22, 8, 2 (imagen)
Apariencia	Blanco plateado, amarillento
Propiedades atómicas
Radio medio	185 pm
Electronegatividad	1,14 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc)	206 pm (radio de Bohr)
Estado(s) de oxidación	3
Óxido	Levemente básico
1.ª energía de ionización	533,1 kJ/mol
2.ª energía de ionización	1040 kJ/mol
3.ª energía de ionización	2130 kJ/mol
4.ª energía de ionización	3900 kJ/mol
Líneas espectrales
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Densidad	7010 kg/m3
Punto de fusión	1297 K (1024 °C)
Punto de ebullición	3373 K (3100 °C)
Entalpía de vaporización	273 kJ/mol
Entalpía de fusión	7,14 kJ/mol
Presión de vapor	6,03·10-3 Pa a 2890 K
Varios
Estructura cristalina	Hexagonal
Calor específico	190 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica	1,57·106 S/m
Conductividad térmica	16,5 W/(K·m)
Velocidad del sonido	2330 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del neodimio
iso AN Periodo MD Ed PD MeV 142Nd 27,2 % Estable con 82 neutrones 143Nd 12,2 % Estable con 83 neutrones 144Nd 23,8 % 2,29 × 1015 años α 1,905 140Ce 145Nd 8,3 % Estable con 85 neutrones 146Nd 17,2 % Estable con 86 neutrones 148Nd 5,7 % Estable con 88 neutrones 150Nd 5,6 % 1,1 × 1019 años β-β- 3,367 150Sm
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
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El neodimio es un elemento químico cuyo símbolo es Nd y su número atómico es 60.

Es el cuarto miembro de la serie de los lantánidos y se considera uno de los metales de tierras raras. A la temperatura ambiente, se encuentra en estado sólido. Es un metal duro, ligeramente maleable, plateado, que se empaña rápidamente en el aire y la humedad. Cuando se oxida, el neodimio reacciona rápidamente para producir compuestos de color rosa, púrpura/azul y amarillo en los estados de oxidación +2, +3 y +4. Generalmente se considera que tiene uno de los espectros más complejos de los elementos.^[1]​ El neodimio fue descubierto en 1885 por el químico austriaco Carl Auer von Welsbach, que también descubrió el praseodimio. Está presente en cantidades significativas en los minerales monacita y bastnasita. El neodimio no se encuentra de forma natural en forma metálica o sin mezclar con otros lantánidos, y suele refinarse para su uso general. El neodimio es bastante común -aproximadamente tan común como el cobalto, el níquel o el cobre- y está ampliamente distribuido en la corteza de la Tierra.^[2]​ La mayor parte del neodimio comercial del mundo se extrae en China, al igual que muchos otros metales de tierras raras.

Los compuestos de neodimio se utilizaron comercialmente por primera vez como tintes de vidrio en 1927 y siguen siendo un aditivo popular. El color de los compuestos de neodimio proviene del ion Nd³⁺ y suele ser de color púrpura rojizo, pero cambia con el tipo de iluminación, debido a la interacción de las bandas de absorción de luz nítidas del neodimio con la luz ambiental. enriquecido con las nítidas bandas de emisión visibles de mercurio, europio trivalente o terbio. Los vidrios dopados con neodimio se utilizan en láseres que emiten infrarrojos con longitudes de onda entre 1047 y 1062 nanómetros. Estos láseres se han utilizado en aplicaciones de potencia extremadamente alta, como experimentos de fusión por confinamiento inercial. El neodimio también se usa con varios otros cristales sustrato, como el granate de itrio y aluminio en el láser Nd-YAG.

El neodimio se usa en las aleaciones con las que se fabrican imanes de neodimio de alta resistencia, un tipo de poderosos imanes permanentes.^[3]​ Estos imanes se utilizan ampliamente en productos como micrófonos, parlantes profesionales, auriculares de oído, motores eléctricos de corriente continua de alto rendimiento para aficionados y discos duros de computadora, donde se requieren imanes de poco volumen y campos magnéticos fuertes. Los imanes de neodimio de mayor tamaño se utilizan en motores eléctricos con una elevada relación potencia-peso (por ejemplo, en coches híbridos) y generadores (por ejemplo, para aviones y generadores eléctricos de turbinas eólicas).^[4]​

1. ↑ Werbowy, S., Windholz, L. Studies of Landé gJ-factors of singly ionized neodymium isotopes (142, 143 and 145) at relatively small magnetic fields up to 334 G by collinear laser ion beam spectroscopy. Eur. Phys. J. D 71, 16 (2017). https://doi.org/10.1140/epjd/e2016-70641-3
2. ↑ Véase Abundancias de los elementos (página de datos).
3. ↑ Toshiba Develops Dysprosium-free Samarium-Cobalt Magnet to Replace Heat-resistant Neodymium Magnet in Essential Applications. Toshiba (2012-08-16). Recuperado el 2012-09-24.
4. ↑ Gorman, Steve (31 de agosto de 2009) As hybrid cars gobble rare metals, shortage looms, Reuters.