Samar (Sm)

Samar w układzie okresowym

Pierwiastek leży w szóstym okresie, czyli w szóstym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 6 powłokach. Należy do lantanowce, dla których nie podaje się numeru grupy. W temperaturze pokojowej Samar jest ciałem stałym (topnieje w 1072 °C, wrze w 1794 °C).

Samar — co to za pierwiastek

Magnesy samarowo-kobaltowe pracują tam, gdzie neodymowe by się rozmagnesowały od gorąca.

Właściwości pierwiastka Samar

Samar jest srebrzystobiałym metalem, umiarkowanie twardym i dość kruchym. Topi się w 1072 °C, wrze w 1794 °C, a jego gęstość wynosi 7,52 g/cm³. Konfiguracja [Xe] 4f⁶ 6s² lokuje go wśród lantanowców; typowy stopień utlenienia to +3, ale samar należy do tych nielicznych lantanowców, które tworzą też trwałe związki na stopniu +2. Elektroujemność ma niską, 1,17, a energię jonizacji 5,644 eV, więc chętnie oddaje elektrony. Na powietrzu szybko matowieje, pokrywając się warstwą tlenku, a mocno ogrzany zapala się. Z wodą reaguje powoli na zimno i wyraźnie szybciej po podgrzaniu. Uchodzi za pierwiastek nieradioaktywny i mało toksyczny, choć jedna z jego naturalnych odmian rozpada się niewyobrażalnie wolno.

Zastosowanie pierwiastka Samar

Najważniejszym zastosowaniem samaru są magnesy samarowo-kobaltowe. Są słabsze od neodymowych, ale zachowują siłę w wysokiej temperaturze i nie korodują, dlatego trafiają tam, gdzie neodymowe by zawiodły: do silników i prądnic lotniczych, napędów w technice kosmicznej i wojskowej, silników krokowych, precyzyjnej aparatury pomiarowej, a nawet przetworników w gitarach elektrycznych. Drugie zastosowanie to energetyka jądrowa — samar bardzo silnie pochłania neutrony, więc używa się go w prętach regulacyjnych i osłonach reaktorów. Domieszka samaru w szkłach pochłania promieniowanie podczerwone, a w kryształach laserowych pozwala uzyskać określone długości fali. W syntezie organicznej jodek samaru(II) jest cenionym odczynnikiem redukującym. W medycynie nuklearnej jeden z izotopów samaru podaje się pacjentom, żeby złagodzić ból przerzutów nowotworowych do kości.

Samar — najważniejsze związki chemiczne

Najpospolitszą postacią samaru jest tlenek samaru(III) Sm₂O₃ — jasnożółty proszek dodawany do szkieł optycznych i używany jako katalizator. Chlorek samaru(III) SmCl₃ służy jako punkt wyjścia do otrzymywania innych związków i samego metalu. Najciekawszy jest jodek samaru(II) SmI₂, dający ciemnoniebieski roztwór i będący jednym z najczęściej używanych reduktorów w chemii organicznej. Osobno warto pamiętać o stopach z kobaltem, oznaczanych SmCo — to nie są związki chemiczne, tylko materiały magnetyczne, ale właśnie one zbudowały praktyczne znaczenie samaru.

Samar — gdzie go spotykasz

• magnesy SmCo
• reaktory
• lasery

Samar w szkole — co trzeba wiedzieć

Samar to lantanowiec: blok f, szósty okres, konfiguracja [Xe] 4f⁶ 6s². W szkole lantanowce omawia się zbiorczo, więc najważniejsze jest, żeby wiedzieć, czym są — czternaście pierwiastków wyjętych z głównej tablicy i umieszczonych pod nią, o bardzo podobnych właściwościach chemicznych i typowym stopniu utlenienia +3. Samar jest wygodnym przykładem wyjątku, bo tworzy również związki na stopniu +2. Warto znać pojęcie kontrakcji lantanowców, czyli stopniowego zmniejszania się promienia atomów w miarę zapełniania podpowłoki 4f. Uważaj na symbol: Sm to samar, S to siarka, Sn to cyna, a Sc to skand. Do zapamiętania jednym hasłem: samar to magnes, który wytrzymuje gorąco.

Samar — historia odkrycia

Samar wydzielił w 1879 roku francuski chemik Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran, ten sam, który wcześniej znalazł gal. Pracował metodą spektroskopową: rozkładał minerał samarskit i szukał w widmie linii, których nie dało się przypisać żadnemu znanemu pierwiastkowi. Nazwa pochodzi właśnie od tego minerału, a sam minerał nazwano na cześć rosyjskiego inżyniera górnictwa Wasilija Samarskiego-Bychowca, który udostępnił próbki do badań. W ten sposób samar stał się pierwszym pierwiastkiem, którego nazwa upamiętnia konkretnego człowieka — choć zupełnie pośrednio.

Samar — skąd wzięła się nazwa

od minerału samarskit

Samar — izotopy

samar-152 dominuje

Samar — bezpieczeństwo

Niskotoksyczny.

Ciekawostki o pierwiastku Samar

• Magnesy samarowo-kobaltowe działają nawet w 300 °C.
• W pracującym reaktorze jądrowym samar powstaje sam z siebie jako produkt rozszczepienia i zaczyna pochłaniać neutrony — zjawisko to nazywa się zatruciem samarowym.
• Magnesy samarowo-kobaltowe są droższe od neodymowych głównie przez cenę kobaltu, dlatego sięga się po nie tylko tam, gdzie tańsza alternatywa nie daje rady.
• Metoda samarowo-neodymowa pozwala datować najstarsze skały Ziemi i meteoryty, czyli próbki, przy których inne metody zawodzą.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Samar