Samarium

	Samarium
	; Samarium dans une ampoule.
	Prométhium ← Samarium → Europium
; 62	Sm
	↑
	Sm
	↓
	Pu
	Tableau complet • Tableau 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] 4f6 6s2
Électrons par niveau d’énergie	2, 8, 18, 24, 8, 2
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique	150,36 ± 0,03 u
Rayon atomique (calc)	185 pm (238 pm)
Rayon de covalence	198 ± 8 pm
État d’oxydation	3
Électronégativité (Pauling)	1,17
Oxyde	Base
Énergies d’ionisation
1re : 5,643 7 eV	2e : 11,07 eV
3e : 23,4 eV	4e : 41,4 eV
Isotopes les plus stables
MeV
Propriétés physiques du corps simple
État ordinaire	solide
Masse volumique	7,520 g·cm-3 (25 °C, α)
Système cristallin	Rhomboédrique
Couleur	blanc argenté
Point de fusion	1 072 °C
Point d’ébullition	1 794 °C
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
No ECHA	100.028.298
No CE	231-128-7
Précautions
SGH
	H228, H261, H373, P210, P231+P232 et P422
Transport
	-
	2910
	Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
	modifier

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

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

Découvertes des terres rares.

Yttrium (1794)

Yttrium

Terbium (1843)

Erbium (1843)

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 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

Article détaillé : Isotopes du samarium.

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

aimants permanents : en alliage avec le cobalt : SmCo₅ et de Sm₂Co₁₇. Les aimants au samarium-cobalt possèdent la résistance à la démagnétisation la plus élevée connue^[9].
Capteur de neutrons : le samarium possède une très grande capacité de capture des neutrons thermiques. Ses isotopes sont des produits de fission communs dans les réacteurs nucléaires particulièrement l'isotope 149 qui est un poison neutronique, le samarium 149 s'accumule dans le cœur créant une perte de réactivité que l'on appelle l'empoisonnement samarium dont le mécanisme est proche de l'empoisonnement xénon.
Électronique : des condensateurs céramiques utilisent un diélectrique à base d'oxydes de lanthane, de néodyme ou de samarium.
Optique : ajouté au verre, son oxyde Sm₂O₃ permet une forte absorption de l'infrarouge.
Médecine : le ¹⁵³Sm est utilisé en radiothérapie symptomatique, principalement pour soulager les douleurs dues aux métastases osseuses.
On le retrouve dans les microphones de guitares électriques comme dans les barres de contrôle de certains réacteurs nucléaires.

Effets biologiques

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^[10].

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^{[Lesquelles ?]} peuvent en contenir 1 ppm. Les sels du samarium insolubles dans l'eau ne sont pas toxiques, ceux qui sont solubles l'étant légèrement^[11].

Notes et références

↑ ^{a b c et d} (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90^e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
↑ (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,‎ 2008, p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
↑ (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, 2009, 89^e éd., p. 10-203
↑ (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, n^o 6076,‎ 30 mars 2012, p. 1614-1617 (lire en ligne) DOI 10.1126/science.1215510
↑ Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
↑ ^{a et b} Samarium, puriss., 99.9% chez Sigma-Aldrich.
↑ (en) Episodes from the History of the Rare Earth Elements, Springer Netherlands, coll. « Chemists and Chemistry », 1^er janvier 1996 (ISBN 9789401066143 et 9789400902879, DOI 10.1007/978-94-009-0287-9), xxi.
↑ (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, n^o 12,‎ 2006, p. 1332–1334 (PMID 17124541, DOI 10.1039/b608157f, Bibcode 2006Ana...131.1332M)
↑ « Informations sur les matériaux magnétiques — Aimants au samarium-cobalt (SmCo) » [PDF], sur maurermagnetic.com, novembre 2014 (consulté le 12 octobre 2022), p. 52-1.
↑ Human Health Fact Sheet on Samarium, Los Alamos National Laboratory
↑ (en) John Emsley, Nature's Building Blocks : An A-Z Guide to the Elements, Oxford, England, UK, Oxford University Press, 2001, 538 p., poche (ISBN 978-0-19-850340-8, lire en ligne), « Samarium », p. 371–374

Voir aussi

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samarium, sur le Wiktionnaire

Articles connexes

Jean Charles Galissard de Marignac

Liens externes

(en) « Technical data for Samarium » (consulté le 11 août 2016), avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope

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Métaux alcalins	Métaux alcalino-terreux	Lanthanides	Métaux de transition	Métaux pauvres	Métalloïdes	Non-métaux	Halogènes	Gaz nobles	Éléments non classés
		Actinides
		Superactinides

Portail de la chimie

[HandbookChemPhys90-1] {a b c et d} (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90^e 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,‎ 2008, p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)

[CRC_Handbook_of_Chemistry_and_Physics-3] (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, 2009, 89^e éd., p. 10-203

[10.1126/science.1215510-4] (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, n^o 6076,‎ 30 mars 2012, 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)

[S-6] {a et b} Samarium, puriss., 99.9% chez Sigma-Aldrich.

[7] (en) Episodes from the History of the Rare Earth Elements, Springer Netherlands, coll. « Chemists and Chemistry », 1^er janvier 1996 (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, n^o 12,‎ 2006, p. 1332–1334 (PMID 17124541, DOI 10.1039/b608157f, Bibcode 2006Ana...131.1332M)

[9] « Informations sur les matériaux magnétiques — Aimants au samarium-cobalt (SmCo) » [PDF], sur maurermagnetic.com, novembre 2014 (consulté le 12 octobre 2022), p. 52-1.

[LA2-10] Human Health Fact Sheet on Samarium, Los Alamos National Laboratory

[emsley-11] (en) John Emsley, Nature's Building Blocks : An A-Z Guide to the Elements, Oxford, England, UK, Oxford University Press, 2001, 538 p., poche (ISBN 978-0-19-850340-8, lire en ligne), « Samarium », p. 371–374

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