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compuestos de neodimio

Los compuestos de neodimio son compuestos formados por el metal lantánido neodimio (Nd). En estos compuestos, el neodimio generalmente presenta el estado de oxidación +3, como N...

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Los compuestos de neodimio son compuestos formados por el metal lantánido neodimio (Nd). En estos compuestos, el neodimio generalmente presenta el estado de oxidación +3, como NdCl₃ , Nd₂ (SO₄ ) ₃ y Nd ( CH₃COO ) ₃ . También se conocen compuestos con neodimio en estado de oxidación +2, como NdCl₂ y NdI₂ . Algunos compuestos de neodimio tienen colores que varían según el tipo de iluminación. [ 1 ]

Halogenuros

NdCl3 bajo la luz solar (arriba) y luz fluorescente (abajo)

El neodimio puede formar cuatro trihaluros de la forma NdX 3 . Reacciona vigorosamente con todos los halógenos estables : [ 2 ]

2Nd (s) + 3F 2 (g) → 2NdF 3 (s) [una sustancia violeta]
2Nd (s) + 3Cl 2 (g) → 2NdCl 3 (s) [una sustancia malva]
2Nd (s) + 3Br 2 (g) → 2NdBr 3 (s) [una sustancia violeta]
2Nd (s) + 3I 2 (g) → 2NdI 3 (s) [una sustancia verde]

Los dihaluros NdCl₂ y NdBr₂ son sólidos de color verde oscuro, [ 3 ] con la misma estructura cristalina que el PbCl₂ [ 3 ] y el NdI₂ es un sólido de color púrpura oscuro. Se pueden obtener en el sistema eutéctico Nd- NdX₃ . [ 4 ]

El NdF₄ solo se conoce en condiciones de aislamiento en matriz. [ 5 ] Los compuestos relacionados M₃ [ NdF₇ ] (M = K, Rb, Cs) son muy inestables frente a la humedad o el calor. [ 6 ] Se pueden preparar mediante fluoración a alta presión o a partir de fluoruros de gases nobles . [ 7 ]

sales oxigenadas

Cristales de sulfato de neodimio(III)

El sulfato de neodimio(III) se puede obtener directamente disolviendo óxido de neodimio(III) en ácido sulfúrico . [ 8 ] Es soluble en agua, y su forma anhidra tiene una solubilidad de 8  g a 20˚C. El nitrato de neodimio(III) se puede obtener disolviendo óxido de neodimio(III) en ácido nítrico . [ 9 ] La evaporación de la solución resultante produce nitrato de neodimio(III) hidratado, donde la forma hexahidratada es la más común. Calentando el hexahidrato aún más se obtendrá la forma anhidra. La reacción de cloruro de neodimio(III) con arseniato de sodio en solución produciría arseniato de neodimio(III) , [ 10 ] que es un polvo rosa pálido insoluble en agua. Tiene buena estabilidad térmica, y su producto de solubilidad p K sp,c es 21,86±0,11. [ 11 ] El oxalato de neodimio(III) es un cristal de color rosa que se descompone de su decahidrato a su forma anhidra cuando se calienta, y cuando se calienta aún más, se descompone a Nd 2 O 2 C 2 O 4 , [ 12 ] y luego finalmente obteniendo óxido de neodimio(III). [ 13 ] El carbonato de neodimio(III) es el carbonato de neodimio donde el neodimio presenta el estado de oxidación +3. Se puede obtener por reacción de cloruro de neodimio(III) con bicarbonato de amonio en agua o por hidrólisis de cloroacetato de neodimio(III): [ 14 ]

2Nd(C 2 Cl 3 O 2 ) 3 + 3H 2 O → Nd 2 (CO 3 ) 3 + 6CHCl 3 + 3CO 2
Polvo de acetato de neodimio

El acetato de neodimio(III) es un sólido púrpura [ 15 ] soluble en agua. [ 16 ] [ 17 ] La solubilidad del compuesto aumenta al añadir acetato de sodio, formando un complejo azul. [ 18 ] Se puede obtener mediante la reacción de cloruro de neodimio(III) y acetato de sodio : [ 19 ]

NdCl₃ + 3Na(CH₃COO ) → Nd( CH₃COO ) ₃ + 3NaCl

compuestos organonodimio

Los compuestos de organoneodimio son compuestos que poseen un enlace neodimio-carbono. Estos compuestos son similares a los de otros lantánidos , caracterizados por su incapacidad para experimentar retrodonación π . Por lo tanto, se limitan principalmente a los ciclopentadienuros mayoritariamente iónicos (isoestructurales con los del lantano) y a los alquilos y arilos simples con enlaces σ, algunos de los cuales pueden ser poliméricos. [ 20 ]

Aplicaciones

El cloruro de neodimio(III) no presenta una luminiscencia intensa , [ 21 ] aunque sirve como fuente de iones Nd³⁺ para diversos materiales emisores de luz. Estos últimos incluyen láseres Nd-YAG y amplificadores de fibra óptica dopados con Nd , que amplifican la luz emitida por otros láseres. El láser Nd-YAG emite luz infrarroja a 1,064 micrómetros y es el láser de estado sólido (es decir, láser basado en un medio sólido) más popular .

El vidrio de neodimio (vidrio Nd:) se produce mediante la inclusión de óxido de neodimio(III) (Nd₂O₃ ) en la masa fundida del vidrio. Generalmente, a la luz del día o con luz incandescente , el vidrio de neodimio presenta un color lavanda, pero bajo iluminación fluorescente se ve de un azul pálido . El neodimio puede utilizarse para colorear el vidrio en delicados tonos que van desde el violeta puro hasta el rojo vino y el gris cálido. [ 22 ]

El acetato de neodimio(III) puede utilizarse como sustituto del acetato de uranilo, [ 23 ] que se utiliza en microscopía electrónica . [ 24 ]

Referencias

  1. ↑ Burke MW (1996) Iluminación II: Fuentes. En: Adquisición de imágenes. Springer, Dordrecht. doi : 10.1007/978-94-009-0069-1_2
  2. ↑ Neodimio: reacciones de los elementos . Archivado el 12/11/2022 en Wayback Machine . WebElements. [10/04/2017]
  3. ^ Georg Brauer (Ed.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Banda I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 1081.
  4. ↑ Leonard F. Druding, John D. Corbett (octubre de 1959). "Sistemas de haluros metálicos de tierras raras. La preparación de haluros de neodimio(II)" . Journal of the American Chemical Society . 81 (20): 5512. Bibcode : 1959JAChS..81.5512D . doi : 10.1021/ja01529a067 . ISSN 0002-7863 . Consultado el 19 de julio de 2022 . 
  5. ↑ Vent-Schmidt, Thomas; Fang, Zongtang; Lee, Zachary; Dixon, David; Riedel, Sebastian (2016-01-20). "Extending the Row of Lanthanide Tetrafluorides: A Combined Matrix-Isolation and Quantum-Chemical Study". Chemistry - A European Journal . 22 (7). Wiley: 2406– 2416. doi : 10.1002/chem.201504182 . hdl : 2027.42/137267 . ISSN 0947-6539 . PMID 26786900 .  
  6. ↑ Meyer, G.; Morss, LR (6 de diciembre de 2012). Síntesis de compuestos de lantánidos y actínidos . Springer Science & Business Media. pág. 63. ISBN  978-94-011-3758-4.
  7. ↑ Riedel, S. (2013). «Fluoruros de alta valencia y fluorooxidantes». Química inorgánica integral II . Elsevier. págs. 187–221 . doi : 10.1016/b978-0-08-097774-4.00208-4 . ISBN  9780080965291.
  8. ↑《无机化合物制备手册》.朱文祥 主编. 化学工业出版社. P 701 . 【XVI-97】八水硫酸钕（sulfato de neodimio octahidrato）
  9. ↑《无机化学丛书》.第七卷 钪 稀土元素. Pág. 233 . 11.硝酸盐及其复盐
  10. ^ Gabisoniya, Ts. D.; Nanobashvili, EM. Síntesis de arseniatos de metales de tierras raras. Soobshcheniya Akademii Nauk Gruzinskoi SSR (1980), 97(2), 345-8. ISSN 0002-3167 
  11. ↑ Firsching, F. Henry. Productos de solubilidad de los arseniatos de tierras raras trivalentes. Journal of Chemical and Engineering Data , 1992. 37 (4): 497-499. DOI:10.1021/je00008a028
  12. ^ Gunther, Paul L.; Rehaag, Hildegarda. La descomposición térmica de los oxalatos. I. La formación de peróxidos por descomposición térmica de oxalatos al vacío. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft [Abteilung] B: Abhandlungen. 1938. 71B: 1771-1777. ISSN: 0365-9488.
  13. ↑ Wendlandt, WW (1959). "Descomposición térmica de oxalatos de metales de tierras raras". Química analítica . 31 (3): 408– 410. doi : 10.1021/ac60147a024 . ISSN 0003-2700 . 
  14. ↑《无机化学丛书》. 第七卷 钪 稀土元素. 易宪武 黄春晖 等编.科学出版社. tr. 174, 碳酸盐. ISBN 978-7-03-030574-9
  15. ↑ Sonia Gómez Torres, Gerd Meyer (2008). "Acetato de neodimio (III) anhidro". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 634 (2): 231– 233. doi : 10.1002/zaac.200700407 . ISSN 1521-3749 . 
  16. ↑ "Elementos americanos - Acetato de neodimio" .
  17. ↑ Perry, Dale L. (2016). Manual de compuestos inorgánicos (en alemán). CRC Press. pág. 480. ISBN  978-1-4398-1462-8.
  18. ↑ Holliday, AK; Massey, AG (2013). Disolventes no acuosos en química inorgánica (en alemán). Elsevier Science. pág. 75. ISBN  978-1-4831-5941-6.
  19. ↑ Mehrotra, RC; Misra, TN; Misra, SN Compuestos orgánicos de elementos lantánidos: preparación de sales de ácido carboxílico de praseodimio y neodimio. Journal of the Indian Chemical Society , 1966. 1: 61-62. ISSN 0019-4522 
  20. ↑ Greenwood y Earnshaw, págs. 1248–9
  21. ↑ Henderson, B.; Bartram, Ralph H. (2000). Ingeniería del campo cristalino de materiales láser de estado sólido . Cambridge University Press. pág. 211. ISBN  0-521-59349-2.
  22. ↑ Kondrukevich, AA, Vlasov, AS, Platov, YT et al. Color de la porcelana que contiene óxido de neodimio. Cerámica de vidrio 65 , 203–207 (2008). doi : 10.1007/s10717-008-9039-9
  23. ↑ Kuipers, Jeroen; Giepmans, Ben NG (1 de abril de 2020). "El neodimio como contraste alternativo para el uranio en microscopía electrónica" . Histochemistry and Cell Biology . 153 (4): 271– 277. doi : 10.1007/s00418-020-01846-0 . ISSN 1432-119X . PMC 7160090. PMID 32008069 .   
  24. ↑ "Tinción negativa" Universidad de Oxford