| Symbool | Sm |
|---|---|
| Atoomnummer | 62 |
| Atoommassa | 150,36 u |
| Categorie | Lanthanide |
| Groep | — (f-blok) |
| Periode | 6 |
| Blok | f-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 1072 °C |
| Kookpunt | 1794 °C |
| Dichtheid | 7,52 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Xe] 4f6 6s2 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 24, 8, 2 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,17 |
| Oxidatiegetallen | +2, +3 |
| Ontdekt | 1879 door Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran |
| Engelse naam | Samarium |
Eigenschappen van samarium
Samarium is een vrij hard, zilverwit metaal dat in droge lucht langzaam dof wordt en bij verhitting tot ongeveer 150 °C spontaan kan ontbranden. Met water reageert het traag tot samariumhydroxide en waterstofgas. Het meest stabiele oxidatiegetal is +3, maar samarium is een van de weinige lanthaniden die ook gemakkelijk +2 vormen. Samarium(II)jodide, SmI2, is in de organische chemie een geliefd reductiemiddel dat koolstof-koolstofbindingen helpt vormen. Natuurlijk samarium bestaat uit zeven isotopen. Samarium-147 is zwak radioactief met een halfwaardetijd van ruim 100 miljard jaar; de verhouding samarium-147 tot neodymium-143 wordt gebruikt om de ouderdom van gesteenten en meteorieten te bepalen. Samarium-149 vangt heel gemakkelijk neutronen in en hoopt zich op in kernreactoren, waar het als een 'reactorgif' de kettingreactie afremt. Het metaal heeft een opvallende kristalstructuur die bij geen enkel ander element in pure vorm voorkomt.
Naam. Samarium is genoemd naar het mineraal samarskiet, dat zelf vernoemd is naar de Russische mijnofficier Vasili Samarski-Bychovets; zo werd hij de eerste persoon naar wie (indirect) een element is vernoemd.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Samarium staat in periode 6 van het periodiek systeem, in het f-blok.
Een neutraal atoom heeft 62 protonen in de kern en 62 elektronen, verdeeld over 6 schillen: 2, 8, 18, 24, 8, 2. Het periodenummer (6) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Promethium (Pm, 61); rechts/erna: Europium (Eu, 63).
De andere lanthaniden: Lanthaan, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium.
Voorkomen
Met ongeveer 7 milligram per kilogram aardkorst is samarium ongeveer even algemeen als tin. Het zit vooral in de mineralen monaziet en bastnäsiet, samen met andere zeldzame aarden. De grootste productie vindt plaats in China. Na het fijnmalen en oplossen van het erts worden de lanthaniden via vloeistof-vloeistofextractie of ionenwisseling van elkaar gescheiden, een lastig proces omdat ze chemisch zo op elkaar lijken. Het metaal zelf wordt meestal gemaakt door samariumoxide te reduceren met lanthaan.
Toepassingen
- Samarium-kobaltmagneten (SmCo5 en Sm2Co17) zijn zeer sterk en blijven magnetisch tot ruim 300 °C, waardoor ze worden gebruikt in vliegtuigen, raketten en precisiemotoren.
- Het radioactieve samarium-153 wordt gekoppeld aan een fosfonaatmolecuul en ingespoten om pijn door uitzaaiingen in het bot te verlichten.
- Samariumoxide dient als katalysator, bijvoorbeeld bij het omzetten van ethanol.
- Samarium(II)jodide is een standaardreagens in organisch-chemische laboratoria voor selectieve reducties.
- Glas met samariumoxide absorbeert infraroodstraling en wordt gebruikt in optische filters.
Veelgestelde vragen
Waar wordt samarium voor gebruikt?
Het grootste deel van het samarium gaat naar samarium-kobaltmagneten, die sterk zijn en hun magnetisme bij hoge temperaturen behouden. Verder wordt samarium-153 gebruikt in de nucleaire geneeskunde tegen botpijn bij kanker, en dienen samariumverbindingen als katalysator en als reagens in de organische chemie.
Is samarium radioactief?
Natuurlijk samarium is heel zwak radioactief, doordat de isotopen samarium-147 en samarium-148 extreem langzaam vervallen. De straling is zo gering dat ze in het dagelijks leven geen rol speelt. Geologen benutten dit verval juist om de leeftijd van oude gesteenten en meteorieten te bepalen.