Significations et usages de Neptúnio

Neptúnio
Urânio ← Neptúnio → Plutônio Pm       93 Np                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Np ↓ Tabela completa • Tabela estendida
Aparência
prateado metálico Esfera de netúnio de 6 kg.
Informações gerais
Nome, símbolo, número	Neptúnio, Np, 93
Série química	Actinídeo
Grupo, período, bloco	n/a, 7, f
Densidade, dureza	20250 kg/m3, dureza desconhecida
Número CAS	7439-99-8
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica	237,0482 u
Raio atómico (calculado)	155 pm
Raio covalente	190±1 pm
Raio de Van der Waals	pm
Configuração electrónica	[Rn] 7s2 6d1 5f4
Elétrons (por nível de energia)	2, 8, 18, 32, 22, 9, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	7, 6, 5, 4, 3
Óxido	anfótero
Estrutura cristalina	ortorrómbica, tetragonal e cúbica
Propriedades físicas
Estado da matéria	sólido
Ponto de fusão	910 K
Ponto de ebulição	4273 K
Entalpia de fusão	3,20 kJ/mol
Entalpia de vaporização	336 kJ/mol
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Pressão de vapor	1 Pa a 2194 K
Velocidade do som	m/s a 20 °C
Classe magnética	paramagnético
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie	K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)	1,36
Calor específico	J/(kg·K)
Condutividade elétrica	0,822·106 S/m
Condutividade térmica	6,3 W/(m·K)
1º Potencial de ionização	604,5 kJ/mol
2º Potencial de ionização	kJ/mol
3º Potencial de ionização	kJ/mol
4º Potencial de ionização	kJ/mol
5º Potencial de ionização	kJ/mol
6º Potencial de ionização	kJ/mol
7º Potencial de ionização	kJ/mol
8º Potencial de ionização	kJ/mol
9º Potencial de ionização	kJ/mol
10º Potencial de ionização	kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 235Np sintético 396,1 d α ε 5,192 0,124 231Pa 235U 236Np sintético 1,54×105 a ε β− α 0,940 0,940 5,020 236U 236Pu 232Pa 237Np sintético 2,144×106 a FE & α 4,959 223Pa 239Np traços 2,356 d β− 0,218 239Pu
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.
v • e

O neptúnio ^{(português europeu)} ou netúnio ^{(português brasileiro)} (em homenagem ao planeta Neptuno) é um elemento químico sintético de símbolo Np , com número atômico 93 (93 prótons 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 nêutrons 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.

  Características principais

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

• Neptúnio alfa: ortorrômbico, densidade 20250 kg/m³,
• Neptúnio beta (acima de 280^oC): tetragonal, densidade (313 ^oC) 19360 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⁺² (rosa pálido).

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

  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.

  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 actinídeos transurânicos descoberto.

  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.

  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 154,000 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).

  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

  Ligações externas

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

  REFERÊNCIAS

ROCHA-FILHO, Romeu C.; CHAGAS, Aécio Pereira. Sobre os nomes dos elementos químicos, inclusive dos transférmios. Quím. Nova, São Paulo, v. 22, n. 5, 1999 . Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40421999000500022&lng=pt&nrm=iso>. Acesso em: 10 Set 2007.