Neptúnio

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O neptúnio ou netúnio (em homenagem ao planeta Neptuno) é um elemento químico sintético de símbolo Np , com número atômico 93 (93 protons e 93 elétrons). A sua massa atómica é 237.0482 u. À temperatura ambiente, o neptúnio encontra-se no estado sólido. É o quarto elemento da família dos actinídios.

É um elemento metálico, radioativo, prateado, pertencente à série dos elementos de transição interna, sendo o primeiro elemento transurânico sintético. Seu isótopo mais estável, Np-237, é um subproduto de reatores nucleares e produção de plutônio. Pode ser usado na composição de equipamentos para a detecção de neutrons e como combustível nuclear.

O primeiro isótopo de neptúnio foi sintetizado na Universidade da Califórnia, Berkeley por Edwin McMillan e Philip Abelson em 1940. O neptúnio é encontrado em minérios de urânio.

Urânio - Neptúnio - Plutônio Pm Np        Tabela Periódica
Geral
Nome, símbolo, número	Neptúnio, Np, 93
Classe , série química	Metal , transição interna ( actinídio )
Grupo período, bloco	_ , 7 , f
Densidade, dureza	20250 kg/m3, n/a
Cor e aparência	Prateado metálico
Propriedades atômicas
Massa atómica	[237] u
Raio médio†	175 picómetro
Raio atômico calculado	Sem dados
Raio covalente	Sem dados
Raio de van der Waals	Sem dados
Configuração electrónica	[Rn] 5f46d17s2
Estados de oxidação (óxido)	6, 5, 4, 3 ( anfótero )
Estrutura cristalina	3 formas: ortorrómbica, tetragonal e cúbica
Propriedades físicas
Estado da matéria	Sólido (_)
Ponto de fusão	910 K
Ponto de ebulição	4273 K
Entalpía de vaporização	Sem dados kJ/mol
Entalpía de fusão	5,19 kJ/mol
Pressão de vapor	Sem dados
Velocidade do som	Sem dados
Informações diversas
Eletronegatividade	1,36 (Pauling)
Calor específico	Sem dados
Condutividade elétrica	0,822 x 106 m-1·Ω-1
Condutividade térmica	6,3 W/(m·K)
1° Potencial de ionização	604,5 kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso. AN meia-vida MD ED MeV PD 235Np Sintético 396,1 dias α ε 5,192 0,124 231Pa 235U 236Np Sintético 1,54 x 105 anos ε β- α 0,940 0,940 5,020 236U 236Pu 232Pa 237Np Sintético 2,144 x106 anos FE & α 4,959 233Pa
Unidades SI e condições CNPT, exceto onde indicado o contrário

[editar] Características principais

O neptúnio é um metal de aspecto prateado, razoavelmente reativo. É encontrado em,pelo menos, três formas estruturais:

• Neptúnio alfa: ortorrômbico, densidade 20,250 kg/m³,
• Neptúnio beta (acima de 280^oC): tetragonal, densidade (313 ^oC) 19,360 kg/m³,
• Neptúnio gama (acima de 577^oC), cúbico, densidade (600^oC) 18000 kg/m³.

Este elemento apresenta 4 estados de oxidação iônicos quando em solução:

• Np⁺³ (púrpura pálido), semelhante ao íon do terra rara Pm⁺³,
• Np⁺⁴ (amarelo esverdeado);
• NpO²⁺ (verde azulado):
• NpO²⁺⁺ (rosa pálido).

O neptúnio apresenta as fórmulas tri e tetrahaletos como NpF₃, NpF₄, NpC_l4, NpBr₃, NpI₃, e óxidos de várias composições como os encontrados no sistema urânio-oxigênio, incluindo Np₃O₈ e NpO₂.

[editar] Aplicações

• Detector de nêutrons: . Pode ser usado na composição de equipamentos para a detecção de nêutrons.
• Arma nuclear: Em setembro, 2002, pesquisadores da Universidade da Califórnia conduziram programas de pesquisa para o desenvolvimento de armas de destruição maciça utilizando o neptúnio. Criaram a primeira massa crítica nuclear usando o elemento, que se revelou superior ao plutônio ou urânio.

[editar] História

O neptúnio (relativo ao planeta Netuno) foi descoberto pela primeira vez por Edwin McMillan e Philip Abelson em 1940. A descoberta foi feita no Laboratório de Radiação Crocker da Universidade da Califórnia, Berkeley , Estados Unidos, onde a equipe produziu o isótopo de neptúnio Np-239 (meia-vida de 2,4 dias) bombardeando urânio com nêutrons acelerados num ciclotron. Foi o primeiro elemento transurânico produzido sinteticamente e o primeiro elemento do grupo dos actinídios transurânicos descoberto.

[editar] Ocorrência

Quantidades traços de neptúnio são encontrados naturalmente como produto de decaimento das reações de transmutação, em minérios de urânio. O Np-237 é produzido pela redução do NpF₃ com vapor de bário ou lítio em torno de 1200° C e, frequentemente, extraído como subproduto da produção de plutônio num reator nuclear.

[editar] Isótopos

19 radioisótopos de neptúnio foram identificados, sendo os mais estáveis Np-237 com uma meia-vida de 2,14 milhões de anos, Np-236 com meia-vida de 154000 anos, e Np-235 com meia-vida de 396,1 dias. Todos os demais isótopos radioativos apresentam meias-vidas abaixo de 4,5 dias, e a maioria deles com meias-vidas inferiores a 50 minutos. Este elemento apresenta também 4 meta estados, sendo o mais estável o Np-236m ( t_½ 22.5 horas ).

As massas atômicas dos isótopos de neptúnio variam de 225,0339 u (Np-225) até 244,068 u (Np-24 4). O principal modo de decaimento antes do isótopo mais estável, Np-237, é a captura eletrônica (muitos com emissão alfa), e o modo de decaimento dos isótopos posteriores ao mais estável é a emissão beta. Os produtos de decaimento anteriores ao Np-237 são os isótopos do elemento 92 (urânio) (porém, aqueles com emissão alfa, produzem o elemento 91, protactínio), e os produtos primários após o mais estável são os isótopos do elemento 93 (plutônio).

[editar] Referências

• Los Alamos National Laboratory's Chemistry Division: Periodic Table - Neptunium
• Guide to the Elements - Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1

[editar] Ligações externas

• ((en)) WebElements.com - Neptunium ( também usado como referência )
• ((en)) EnvironmentalChemistry.com - Neptunium ( também usado como referência)