原子序数 62 · 镧系元素
钐 Sm
别名: Samarium
钐(Sm)是第62号元素,是一种相当坚硬的银白色镧系金属。它与钴合金化后可制成在高温下仍保持磁力的永磁体;它的放射性同位素钐-153则被用于缓解癌症骨转移引起的疼痛。
主要性质
| 原子序数 | 62 |
|---|---|
| 原子量 | 150.36 (CIAAW 2024 简化标准原子量) |
| 分类 | 镧系元素 |
| 族 | 镧系/锕系(无族序号) |
| 周期 | 6 |
| 区 | f |
| 物态(25 °C,1 atm) | 固态 |
| 熔点 | 1347 K (1073.8 °C) |
| 沸点 | 2067 K (1793.8 °C) |
| 密度 | 7.52 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | 1.17 |
| 原子半径(范德华半径) | 229 pm |
| 第一电离能 | 5.644 eV |
| 电子亲和能 | — |
| 氧化态 | +3, +2 |
| 发现 | 1879 |
电子排布
- 简写
- [Xe]6s2 4f6
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f6 5s2 5p6 6s2
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 18 · 24 · 8 · 2
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
到19世纪中叶,化学家们已怀疑当时被当作元素的“didymium”其实是一种混合物。1879年,法国化学家保罗-埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰研究了从俄罗斯矿物铌钇矿(samarskite)中提取的didymium,发现了新的光谱吸收线,并将其归属于一种新元素。
结果钐本身也不纯:1901年,欧仁-阿纳托尔·德马尔赛从中分离出了铕。直到20世纪有了更好的稀土分离方法,才制得了相当纯净的金属钐。
名称由来
钐以矿物铌钇矿(samarskite)命名,而这种矿物又是为了纪念允许研究样品的俄罗斯矿业官员瓦西里·萨马尔斯基-贝霍维茨。这使钐间接成为第一种以真实人物命名的化学元素。中文“钐”以金字旁加“彡”字,取其读音(shān)。
主要用途
- 永磁体:钐钴磁体(SmCo5和Sm2Co17)的磁力略弱于钕磁体,但耐高温能力强得多,而且耐腐蚀,因此用于航空航天设备、精密电机和传感器。
- 反应堆:裂变产物钐-149强烈吸收热中子,必须作为反应堆“毒物”加以考虑。
- 医学:与亲骨分子结合的钐-153把辐射输送到骨转移灶,以减轻疼痛。
- 化学:碘化钐(II)是有机合成中常用的温和还原剂。
同位素
天然钐含有七种同位素。钐-147经α衰变变成钕-143,半衰期约1,060亿年,基于这一衰变的钐-钕法是测定陨石和古老岩石年龄的标准工具。钐-148也具有放射性,半衰期更长。医用钐-153的半衰期约46小时。
日常生活中
大多数人只在磁体中接触到钐:一些耳机、电吉他拾音器和耐高温传感器都依赖钐钴磁体。一般认为金属钐及其化合物毒性较低,但细钐粉在空气中可能着火,应小心处理。尽管顶着“稀土”的名号,钐在地壳中的含量却有百万分之几,比锡还多。它与其他镧系元素一起从独居石和氟碳铈矿中开采,再通过溶剂萃取分离。
小知识
- 通过矿物铌钇矿,钐成为第一种以真实人物命名的元素。
- 20世纪六七十年代开发的钐钴磁体是第一种实用的稀土磁体。
- 钐-钕测年法帮助地质学家追溯地球最早的地壳是何时形成的。
同类元素 (镧系元素)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。