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Acetato de neodimio (III)

Parte del neodimio se disuelve en ácido acético para formar acetato de neodimio (III).

El acetato de neodimio (III) es una sal inorgánica compuesta por un átomo de neodimio, un catión tricíclico , y tres grupos acetato como aniones , donde el neodimio exhibe el estado de oxidación +3 . [2] Tiene una fórmula química de Nd(CH 3 COO) 3, aunque se puede denominar informalmente NdAc porque Ac es un símbolo informal para acetato. [8] Se presenta comúnmente como un polvo violeta claro. [1] [2]

Propiedades físicas

El acetato de neodimio (III) como hidrato es un sólido púrpura que es soluble en agua . [9] [6] La solubilidad del compuesto aumenta cuando se agrega acetato de sodio, formando un complejo azul. [10] Forma hidratos cristalinos [9] en la composición de Nd(CH 3 COO) 3 · n H 2 O, donde n = 1 y 4 son cristales rojo-violetas que pierden agua a 110 °C. El hidrato cristalino con la composición de Nd(CH 3 COO) 3 · 4H 2 O forma cristales del sistema cristalino triclínico , con el grupo espacial de P 1 y los parámetros de celda de a = 0,9425 nm, b = 0,9932 nm, c = 1,065 nm, α = 88,09°, β = 115,06°, γ = 123,69°. [ cita requerida ] La mayoría de los cationes Nd 3+ están coordinados por nueve (u ocho) átomos de oxígeno de los ligandos de acetato , que conectan estos poliedros en láminas ligeramente fruncidas que se apilan en la dirección [010]. [1] La fuente de neodimio cristalino es moderadamente soluble en agua, salicilato de metilo , [11] cloruro de bencilo , [11] alcohol bencílico [11] y disulfuro de carbono . [11] En el rango de temperatura de 320–430 °C, el anhidrato se descompone para formar Nd 2 O 2 (CO 3 ), que se descompone a través de una etapa intermedia adicional a 880 °C en óxido de neodimio . [9] [12]

Apariencia

El acetato de neodimio (III) es un sólido pulverulento higroscópico de color malva . [1] El hidrato resultante, como muchas otras sales de neodimio , tiene la interesante propiedad de que aparece en diferentes colores bajo luz fluorescente. [13]

Preparación

El acetato de neodimio (III) se puede formar mediante neutralización ( el ácido acético reacciona con óxido de neodimio , hidróxido de neodimio o carbonato de neodimio ): [14]

6CH3COOH + Nd2O3 → 2Nd ( CH3COO ) 3 + 3H2O​​
3CH3COOH + Nd(OH) 3 → Nd ( CH3COO ) 3 + 3H2O
6CH3COOH + Nd2 ( CO3 ) 3 → 2Nd ( CH3COO ) 3 + 3H2O + 3CO2 ↑

También se puede formar en una reacción con un imán de neodimio y ácido acético:

20CH3COOH + Nd2Fe14B → 2Nd (CH3COO ) 3 + 7Fe ( CH3COO ) 2 + 10H2 + B

La reacción del cloruro de neodimio (III) y el acetato de sodio también puede producir acetato de neodimio (III): [15]

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

También se puede formar haciendo reaccionar cualquier sal de neodimio con ácido acético. [16] [ página necesaria ] El acetato de neodimio (III) anhidro se puede obtener por oxidación directa de neodimio con ácido malónico en una ampolla de vidrio a 180 °C. [1] También es posible preparar el hidrato disolviendo óxido de neodimio (III) en ácido acético glacial, alcalinizándolo a un valor de pH de 4 con hidróxido de sodio y luego evaporando lentamente la solución. [4] Con diferentes valores de pH, se pueden obtener diferentes hidratos. [17]

Usos

El acetato de neodimio (III) se puede utilizar para:

También podría usarse como:

Sustituto del acetato de uranilo

El acetato de uranilo ha sido el agente de contraste estándar en la microscopía electrónica de transmisión (MET) durante décadas. [20] [21] Sin embargo, su uso se ve cada vez más obstaculizado por las regulaciones de los gobiernos debido a sus propiedades radiactivas , así como a su alta toxicidad . Por lo tanto, se están buscando alternativas, incluidos los lantánidos o el azul de platino [22] [23] [24] [25] , así como el uso de sustancias menos definidas como el extracto de té oolong . [26] [27] A pesar de estas alternativas publicadas, el acetato de uranilo sigue siendo el estándar para el contraste EM. [8]

En la tabla periódica, el ordenamiento vertical de los elementos en grupos se basa en la presencia del mismo número de electrones en su capa más externa , lo que determina sus propiedades químicas y físicas . Debido a que el neodimio (Nd) está justo encima del uranio (U), las propiedades químicas del acetato de uranilo y del acetato de neodimio (III) serían muy similares en cuanto a su unión al tejido en secciones ultradelgadas, lo que daría lugar a una cantidad similar de contraste. [8]

Vaso

El acetato de neodimio (III) también se puede utilizar para vidrio , cristal y condensadores . Es útil en lentes protectoras para gafas de soldador . También se utiliza en pantallas de tubos de rayos catódicos para aumentar el contraste entre los tonos rojo y verde. [ cita requerida ] Es muy valorado en la fabricación de vidrio debido a su atractivo tinte púrpura. [ 7 ]

Referencias

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  2. ^ abc Centro Nacional de Información Biotecnológica (2022). Resumen de compuestos de PubChem para CID 3563803, acetato de neodimio. Recuperado el 10 de abril de 2022 de https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Neodymium-acetate
  3. ^ Sigma-Aldrich Co. , número de producto {{{id}}}.
  4. ^ ab Mondry, Anna; Bukietyńska, Krystyna (1998). "Espectroscopia de absorción electrónica de monocristales de acetato de neodimio". Journal of Alloys and Compounds (en alemán). 275–277: 818–821. doi :10.1016/S0925-8388(98)00449-6. ISSN  0925-8388.
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  6. ^ ab Perry, Dale L. (2016). Manual de compuestos inorgánicos (en alemán). CRC Press. p. 480. ISBN 978-1-4398-1462-8.
  7. ^ abc Neodimio (III) acetato hidrato, 99,9% (REO) en AlfaAesar, consultado el {{{Datum}}} (PDF) (se requiere JavaScript). [ enlace roto ]
  8. ^ abcd Kuipers, Jeroen; Giepmans, Ben NG (1 de abril de 2020). "El neodimio como contraste alternativo para el uranio en microscopía electrónica". Histoquímica y biología celular . 153 (4): 271–277. doi :10.1007/s00418-020-01846-0. ISSN  1432-119X. PMC 7160090 . PMID  32008069.  El texto fue copiado de esta fuente, que está disponible bajo una Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional.
  9. ^ abcdef "Elementos americanos - Acetato de neodimio".
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  14. ^ Zofia Rzaczynska. Estudios sobre la reacción heterogénica de vapores de ácido acético con mezclas de óxidos de itrio y neodimio. Zeszyty Naukowe Politechniki Slaskiej, Chemia , 1985. 113: 91-97. ISSN  0372-9494.
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