Samarium

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Samarium
Image illustrative de l’article Samarium
Samarium dans une ampoule.
ProméthiumSamariumEuropium
  Structure cristalline rhomboédrique
 
62
Sm
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
Sm
Pu
Tableau completTableau étendu
Position dans le tableau périodique
Symbole Sm
Nom Samarium
Numéro atomique 62
Groupe
Période 6e période
Bloc Bloc f
Famille d'éléments Lanthanide
Configuration électronique [Xe] 6s2 4f6
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 18, 24, 8, 2
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique 150,36 ± 0,03 u[1]
Rayon atomique (calc) 185 pm (238 pm)
Rayon de covalence 198 ± 8 pm[2]
État(s) d’oxydation 3
Électronégativité (Pauling) 1,17
Oxyde Base
Énergies d’ionisation[3]
1re : 5,6437 eV 2e : 11,07 eV
3e : 23,4 eV 4e : 41,4 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
144Sm3,07 %stable avec 82 neutrons
146Sm{syn.}0,68×108 a[4]α2.529142Nd
147Sm14,99 %1,06×1011 aα2.310143Nd
148Sm11,24 %7×1015 aα1.986144Nd
149Sm13,82 %>2×1015 aαno data145Nd
150Sm7,38 %stable avec 88 neutrons
152Sm26,75 %stable avec 90 neutrons
154Sm22,75 %stable avec 92 neutrons
Propriétés physiques du corps simple
État ordinaire solide
Masse volumique 7,520 g·cm-3 (25 °C, α)[1]
Système cristallin Rhomboédrique
Couleur blanc argenté
Point de fusion 1 072 °C[1]
Point d’ébullition 1 794 °C[1]
Énergie de fusion 8,63 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 166,4 kJ·mol-1
Volume molaire 19,98×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 563 Pa à 1 345 K
Vitesse du son 2 130 m·s-1 à 20 °C
Chaleur massique 200 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 0,956×106 S·m-1
Conductivité thermique 13,3 W·m-1·K-1
Divers
No CAS 7440-19-9[5]
No EINECS 231-128-7
Précautions
SGH[6]
SGH02 : InflammableSGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxique
H228, H261, H373, P210, P231+P232, P422,
Transport[6]
-
   2910   

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le samarium est l'élément chimique de numéro atomique 62, de symbole Sm. Il appartient au groupe des lanthanides (inclus dans les terres rares). Le corps simple samarium est un métal.

Caractéristiques notables[modifier | modifier le code]

Échantillon de samarium dans une ampoule.

Le samarium est un métal rare sur la Terre. Il est de couleur argentée, relativement stable à l'air libre et s'enflamme spontanément à 150 °C. Trois modifications de la structure du métal existent notamment à 734 °C et 922 °C.

Histoire et étymologie[modifier | modifier le code]

Découvertes des terres rares.
Yttrium (1794)

Yttrium



Terbium (1843)



Erbium (1843)
Erbium

Erbium



Thulium (1879)



Holmium (1879)

Holmium



Dysprosium (1886)






Ytterbium (1878)

Ytterbium

Ytterbium



Lutécium (1907)




Scandium (1879)








Cérium (1803)

Cérium


Lanthane (1839)

Lanthane


Didyme (1839)
Didyme

Néodyme (1885)



Praséodyme (1885)



Samarium (1879)

Samarium

Samarium



Europium (1901)





Gadolinium (1880)







Prométhium (1947)


Diagrammes des découvertes des terres rares. Les dates entre parenthèses sont les dates d'annonces des découvertes[7]. Les branches représentent les séparations des éléments à partir d'un ancien (l'un des nouveaux éléments conservant le nom de l'ancien, sauf pour le didyme).

Le samarium est découvert par spectroscopie en 1853 par le chimiste suisse Jean Charles Galissard de Marignac, par l'observation de ses fines raies d'absorption dans le didyme. Il est isolé (sous forme d'un mélange de deux oxydes) à Paris en 1879 par le chimiste français Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran à partir de la samarskite, un minéral de formule chimique (Y,Ce,U,Fe)3(Nb,Ta,Ti)5O16. En 1901, le chimiste français Eugène Anatole Demarçay réussit à séparer les deux oxydes, et découvre ainsi l'europium.

Le nom du samarium provient de celui de la samarskite, découverte par le colonel Samarsky dans une mine de l'Oural.

Isotopes[modifier | modifier le code]

Le samarium naturel est composé de cinq isotopes stables (144Sm, 149Sm, 150Sm, 152Sm et 154Sm) et de deux radioisotopes de très longue demi-vie, 147Sm (1,06 × 1011 a) et 148Sm (7 × 1015 a), 152Sm étant le plus abondant (22,75 %). 146Sm a également une très longue demi-vie (1,03 × 108 a), mais il n'est présent naturellement qu'à l'état de traces, comme produit de la nucléosynthèse explosive[8].

Utilisations[modifier | modifier le code]

Effets biologiques[modifier | modifier le code]

Le samarium métallique n'a pas de rôle biologique connu dans le corps humain. Les sels de samarium sont réputés stimuler le métabolisme, mais il n'est pas certain que cet effet provienne du samarium lui-même plutôt que des autres lanthanides présents avec lui. La quantité totale de samarium chez l'adulte est de l'ordre de 50 μg, essentiellement dans le foie et les reins avec environ 8 µg /L dans le sang.

Après ingestion, seuls 0,05 % des sels de samarium sont absorbés dans le sang, le reste étant directement excrété. Depuis le sang, environ 45 % du samarium passe dans le foie et 45 % se dépose à la surface des os, où il demeure environ dix ans, les 10 % restants étant à leur tour excrétés[9].

Le samarium n'est généralement pas absorbé par les plantes dans des quantités mesurables et n'entre donc pas dans l'alimentation humaine. Cependant, certaines d'entre elles peuvent en contenir 1 ppm. Les sels du samarium insolubles dans l'eau ne sont pas toxiques, ceux qui sont solubles l'étant légèrement[10].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
  2. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ , p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  3. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, , 89e éd., p. 10-203
  4. (en) N. Kinoshita, M. Paul, Y. Kashiv, P. Collon, C. M. Deibel, B. DiGiovine, J. P. Greene, D. J. Henderson, C. L. Jiang, S. T. Marley, T. Nakanishi, R. C. Pardo, K. E. Rehm, D. Robertson, R. Scott, C. Schmitt, X. D. Tang, R. Vondrasek et A. Yokoyama, « A Shorter 146Sm Half-Life Measured and Implications for 146Sm-142Nd Chronology in the Solar System », Science, vol. 335, no 6076,‎ , p. 1614-1617 (lire en ligne) DOI:10.1126/science.1215510
  5. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  6. a et b Erreur de référence : Balise <ref> incorrecte ; aucun texte n’a été fourni pour les références nommées S
  7. (en) Episodes from the History of the Rare Earth Elements, Springer Netherlands, coll. « Chemists and Chemistry », (ISBN 9789401066143 et 9789400902879, DOI 10.1007/978-94-009-0287-9), xxi.
  8. (en) Samir Maji, Susanta Lahiri, Birgit Wierczinski et Gunther Korschinek, « Separation of samarium and neodymium: a prerequisite for getting signals from nuclear synthesis », Analyst, vol. 131, no 12,‎ , p. 1332–1334 (PMID 17124541, DOI 10.1039/b608157f, Bibcode 2006Ana...131.1332M)
  9. Human Health Fact Sheet on Samarium, Los Alamos National Laboratory
  10. (en) John Emsley, Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, Oxford, England, UK, Oxford University Press, , poche (ISBN 978-0-19-850340-8, lire en ligne), « Samarium », p. 371–374

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]


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