iso	AN	Periodo	MD	Ed	PD
iso	AN	Periodo	MD	MeV	PD
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.

El neodimio es un elemento químico con el símbolo Nd y el número atómico 60. Es el cuarto elemento de la serie de los lantánidos, también conocidos como tierras raras.

A temperatura ambiente, el neodimio es un metal sólido, duro y de color plateado. Se oxida rápidamente al contacto con el aire y la humedad, formando compuestos de colores como rosa, púrpura o amarillo. Es conocido por tener uno de los espectros de luz más complejos entre los elementos.

El neodimio fue descubierto en 1885 por el químico austriaco Carl Auer von Welsbach. Se encuentra en minerales como la monacita y la bastnasita. No se halla puro en la naturaleza, sino mezclado con otros lantánidos. Es tan común como el cobalto, el níquel o el cobre y se distribuye ampliamente en la corteza terrestre. La mayor parte del neodimio que se usa hoy en día se extrae en China.

Los compuestos de neodimio se usan desde 1927 para teñir vidrio. El color de estos compuestos, que suele ser púrpura rojizo, cambia según el tipo de luz. Los vidrios con neodimio se emplean en láseres que emiten luz infrarroja. Estos láseres se usan en aplicaciones de muy alta potencia, como experimentos de fusión. El neodimio también se usa en otros tipos de láseres, como el láser Nd-YAG.

El neodimio es un componente clave en los imanes de neodimio, que son muy fuertes y permanentes. Estos imanes se encuentran en muchos productos, como micrófonos, parlantes, auriculares, motores eléctricos y discos duros de computadoras. Los imanes más grandes se usan en motores eléctricos de coches híbridos y en generadores de turbinas eólicas.

Contenido

Historia del Neodimio
Características del Neodimio
Tipos de Imanes de Neodimio
Compuestos de Neodimio
Isótopos del Neodimio
Dónde se Encuentra y Cómo se Obtiene el Neodimio
Usos del Neodimio
Precauciones con el Neodimio
Véase también

Historia del Neodimio

El neodimio fue descubierto por Carl Auer von Welsbach, un químico de Austria, en Viena en 1885. Él logró separar el neodimio y el praseodimio de un material llamado didimio usando análisis de luz. Sin embargo, el metal puro de neodimio no se obtuvo hasta 1925.

El nombre "neodimio" viene de las palabras griegas neos didymos, que significan "nuevo gemelo". Se le llamó así porque fue descubierto junto con el praseodimio, como si fueran "gemelos". El neodimio fue el "nuevo" porque al otro ya se le había dado el nombre de "gemelo verde".

Hoy en día, el neodimio se obtiene de minerales como la arena de monacita y mediante un proceso llamado electrólisis de sus haluros.

Características del Neodimio

El neodimio es un metal de tierras raras que forma parte del metal de Misch en un 18%. Es un metal muy reactivo. Tiene un brillo plateado y brillante, pero se oscurece rápidamente al contacto con el aire al formar una capa de óxido. Pertenece a los elementos de transición interna y su forma más común tiene 60 electrones. Su isótopo más conocido es el Nd-142.

Propiedades Físicas del Neodimio

El neodimio es el cuarto elemento de la serie de los lantánidos. Se funde a 1024 °C y hierve a 3074 °C. El neodimio metálico tiene un aspecto brillante y plateado.

El neodimio puede presentarse en dos formas diferentes de alotropía (estructuras cristalinas). Una de ellas cambia a otra a unos 863 °C. Como la mayoría de los lantánidos, el neodimio es paramagnético a temperatura ambiente (se siente atraído por los imanes) y se vuelve antiferromagnético (sus átomos se alinean de forma opuesta) cuando se enfría a -253 °C.

Este metal de tierras raras se combina con hierro para crear los potentes imanes de neodimio.

Configuración Electrónica del Neodimio

En la tabla periódica, el neodimio se encuentra entre el praseodimio y el prometio (que es radiactivo), y debajo del uranio. Sus 60 electrones están organizados en una configuración específica. Como la mayoría de los lantánidos, el neodimio suele usar tres electrones para formar enlaces químicos.

Propiedades Químicas del Neodimio

El neodimio, al igual que otros lantánidos, generalmente tiene un estado de oxidación de +3. Sin embargo, también puede tener estados de oxidación de +2, +4 e incluso, en casos muy raros, +0. El neodimio metálico se oxida (se combina con oxígeno) rápidamente en el aire, formando una capa de óxido similar al óxido de hierro (óxido). Esta capa se desprende, dejando el metal expuesto a más oxidación. Una pieza de neodimio de un centímetro puede corroerse por completo en aproximadamente un año.

Al igual que el praseodimio, el neodimio se quema fácilmente a unos 150 °C para formar óxido de neodimio(III). El óxido se desprende, permitiendo que el metal siga oxidándose:

4Nd + 3O
2 → 2Nd
2O
3

El neodimio es un elemento bastante electropositivo. Reacciona lentamente con agua fría y rápidamente con agua caliente para formar hidróxido de neodimio(III):

2Nd (s) + 6H
2O (l) → 2Nd(OH)
3 (aq) + 3H
2 (g)

El neodimio metálico reacciona fuertemente con todos los halógenos comunes:

2Nd (s) + 3F
2 (g) → 2NdF
3 (s) (una sustancia violeta)

2Nd (s) + 3Cl
2 (g) → 2NdCl
3 (s) (una sustancia de color malva)

2Nd (s) + 3Br
2 (g) → 2NdBr
3 (s) (una sustancia violeta)

2Nd (s) + 3I
2 (g) → 2NdI
3 (s) (una sustancia verde)

El neodimio se disuelve fácilmente en ácido sulfúrico diluido, formando soluciones que contienen el ion lila Nd(III).

Tipos de Imanes de Neodimio

Los imanes de neodimio se clasifican según el material con el que se combinan (por ejemplo, N35, N38, N42, N38SH). Generalmente, cuanto mayor es el número que sigue a la "N", más fuerte es el imán. El grado más alto disponible actualmente es el N52. Las letras que a veces aparecen después del número indican la resistencia del imán a la temperatura. Si no hay letras, significa que el imán tiene una resistencia estándar a la temperatura. Algunos ejemplos de grados de temperatura son: M, H, SH, UH, EH.

Compuestos de Neodimio

Algunos compuestos importantes del neodimio incluyen:

Fluoruros: NdF₃
Cloruros: NdCl₂, NdCl₃
Óxidos: Nd₂O₃
Nitruros: NdN

Isótopos del Neodimio

El neodimio que se encuentra en la naturaleza está formado por 5 isótopos estables: ¹⁴²Nd, ¹⁴³Nd, ¹⁴⁵Nd, ¹⁴⁶Nd y ¹⁴⁸Nd. El más común es el ¹⁴²Nd, que representa el 27.2% del neodimio natural. También existen dos radioisótopos, ¹⁴⁴Nd y ¹⁵⁰Nd, que son radiactivos.

En total, se han identificado 31 radioisótopos de neodimio. Los más estables son el ¹⁵⁰Nd, con una vida media de más de 1.1×10¹⁹ años, y el ¹⁴⁴Nd, con una vida media de 2.29×10¹⁵ años. Los demás isótopos radiactivos tienen vidas medias mucho más cortas.

Dónde se Encuentra y Cómo se Obtiene el Neodimio

Monacita

El neodimio nunca se encuentra solo en la naturaleza. Siempre está mezclado en minerales como la arena de monacita y la bastnasita. Estos minerales contienen pequeñas cantidades de todos los metales de las tierras raras. También se puede encontrar en el metal de Misch. Es complicado separarlo de los otros elementos de tierras raras.

Para obtener neodimio, se usan técnicas especiales de extracción y purificación. Primero, el mineral se trata con químicos. Luego, se usa un método llamado extracción con solventes para separar el neodimio de otros elementos. Después, se purifica aún más con procesos de precipitación e intercambio iónico. Finalmente, se usa un proceso de reducción para obtener el neodimio en su forma metálica.

Actualmente, el neodimio se considera un "elemento crítico". Esto se debe a que es esencial para construir aerogeneradores (turbinas de viento), que son importantes para la energía limpia. Por ejemplo, para producir 1000 MW de energía eólica, se necesitan 85 toneladas de neodimio. Además, la producción de neodimio está concentrada en pocos países, principalmente en China.

Usos del Neodimio

Imanes de neodimio.

Gafas de didimio.

El neodimio tiene muchos usos interesantes:

Es parte del didimio, que se usa para dar color a los cristales y fabricar gafas de protección para soldadores. Estas gafas absorben la luz ámbar de la llama.
Da colores delicados a los cristales, desde violeta puro hasta gris claro. La luz que pasa por estos cristales muestra bandas de absorción muy definidas. Los astrónomos usan estos cristales para ajustar sus espectrómetros y como filtros de luz infrarroja. El neodimio también ayuda a eliminar el color verde causado por el hierro en el vidrio.
Algunos tipos de cristal con neodimio se usan para crear rubíes artificiales para láseres. Estos láseres emiten luz infrarroja y se usan en campos como la odontología y la medicina.
Es un buen sustituto para la pintura metalizada en coches.
Las sales de neodimio se usan para dar color a los esmaltes.
Se utiliza en los imanes de neodimio permanentes, que son muy potentes y más económicos que otros tipos de imanes.
Se ha sugerido que el neodimio puede ayudar al crecimiento de las plantas, y sus compuestos se usan como fertilizantes en China.
Recientemente, se ha usado en pastillas de guitarra por sus buenas propiedades eléctricas.
Aunque se publicitan productos con neodimio para supuestas propiedades curativas, la magnetoterapia (terapia con imanes) no tiene base científica sólida. No se debe usar sin consultar a un médico.
El neodimio tiene una capacidad especial para absorber calor a temperaturas muy bajas, lo que lo hace útil en sistemas de enfriamiento criogénico.

Precauciones con el Neodimio

El neodimio en polvo puede ser peligroso, ya que puede incendiarse o explotar.
Es un elemento que se encuentra en pequeñas cantidades en la naturaleza, principalmente en dos tipos de minerales. Su uso está creciendo en la fabricación de catalizadores y para pulir cristales.
En el lugar de trabajo, el neodimio puede ser más peligroso si se inhala en forma de polvo o gases. La exposición prolongada puede afectar los pulmones y, si se acumula en el cuerpo, puede ser perjudicial para el hígado.
El neodimio puede llegar al medio ambiente por diversas fuentes, como las industrias. Una vez en el suelo o el agua, puede acumularse en humanos, animales y plantas.
En los animales acuáticos, el neodimio puede dañar las células y afectar su desarrollo y el funcionamiento de su sistema nervioso.

Véase también

En inglés: Neodymium Facts for Kids

Obtenido de «https://ninos.kiddle.co/index.php?title=Neodimio&oldid=5027108»

Todo el contenido de los artículos de la Enciclopedia Kiddle (incluidas las imágenes) se puede utilizar libremente para fines personales y educativos bajo la licencia Atribución-CompartirIgual a menos que se indique lo contrario. Citar este artículo:

Neodimio para Niños. Enciclopedia Kiddle.