Samario
El samario es un elemento químico de símbolo Sm y número atómico 62. Es un metal moderadamente duro de color plateado que se oxida fácilmente en el aire. Como miembro típico de la serie de los lantánidos, el samario suele asumir el estado de oxidación +3.
Identidad
- Masa atómica
- 150.362 u
- Categoría
- Lantánidos
- Grupo
- 3
- Periodo
- 6
- Bloque
- f
- Estado(s) de oxidación
- +2, +3
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- blanco plateado
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f6
- Configuración abreviada
- [Xe] 4f6 6s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 24, 8, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 1.17
- Afinidad electrónica
- 15.6 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 545 kJ/mol
- Energías de ionización
- 545 · 1070 · 2260 · 3990 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 1071.8 °C (1345 K)
- Punto de ebullición
- 1899.8 °C (2173 K)
- Densidad
- 7.52 g/cm³
- Calor molar
- 29.5 J/(mol·K)
Comportamiento químico del samario
El samario tiene seis electrones externos ([Xe] 4f⁶ 6s²) y actúa como +3, con un raro +2 estable en el yoduro y el óxido SmO. Su electronegatividad es muy baja (1,17) y forma enlaces muy iónicos. Es duro, quebradizo y se oxida en aire formando una capa amarillenta que se descascarilla. Sus seis electrones f desapareados generan el magnetismo que, aleado con cobalto, resiste temperaturas extremas.
Reactividad
4 Sm + 3 O₂ → 2 Sm₂O₃
En aire se cubre de óxido amarillo pálido que no protege al metal. Calentado, arde hasta óxido; el polvo fino puede inflamarse espontáneamente.
2 Sm + 6 H₂O → 2 Sm(OH)₃ + 3 H₂
Reacciona lentamente en frío y con vigor en caliente, dando hidróxido e hidrógeno. Los imanes sinterizados resisten mejor por su matriz de cobalto.
2 Sm + 6 HCl → 2 SmCl₃ + 3 H₂
Se disuelve en ácidos diluidos formando sales amarillas de samario(III). El cloruro es la vía de entrada para obtener el metal por electrólisis.
Sm + I₂ → SmI₂
Con yodo en condiciones controladas da yoduro de samario(II), verde oscuro, un reductor muy apreciado en síntesis orgánica (reactivo de Kagan).
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Imán samario-cobalto | SmCo₅ | Motores y sensores de alta temperatura |
| Óxido de samario | Sm₂O₃ | Catalizadores y cerámicas técnicas |
| Yoduro de samario(II) | SmI₂ | Reductor en síntesis orgánica |
| Cloruro de samario | SmCl₃ | Obtención del metal y catalizadores |
| Hexaboruro de samario | SmB₆ | Aislante topológico y estudios cuánticos |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
El samario natural mezcla siete isótopos: samario-144 (¹⁴⁴Sm, ~3,1 %), 147Sm (~15 %), 148Sm (~11,2 %), 149Sm (~13,8 %), 150Sm (~7,4 %), 152Sm (~26,7 %) y 154Sm (~22,7 %), todos con 62 protones. El 147Sm es radiactivo primordial de periodo larguísimo y el par 147Sm/143Nd data rocas y meteoritos.
Presencia y obtención
Aparece con unas 7 ppm en la corteza, en bastnasita y monacita junto a neodimio y praseodimio. Los yacimientos principales están en China, EE. UU. y Australia. Se obtiene por disolución ácida, extracción con disolventes e intercambio iónico, y el metal por electrólisis de cloruros fundidos o reducción con lantano.
Historia y origen del nombre
Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran lo identificó en 1879 en la samarskita y lo llamó samario, el primer elemento bautizado en honor a una persona: el coronel Samarsky, el ingeniero ruso que cedió la muestra. La samarskita escondía además otros lantánidos. Su hora magnética llegó en los años sesenta, cuando Strnat inventó los imanes SmCo₅.
Aplicaciones y relevancia del samario
Usos del elemento
Como aleación SmCo₅ y Sm₂Co₁₇ forma imanes que trabajan hasta 300 °C sin perder fuerza: motores aeronáuticos, sensores de frenos ABS, acoplamientos y equipos militares. Su resistencia a la corrosión evita recubrimientos gruesos.
Usos de sus compuestos
El óxido cataliza la deshidratación de alcoholes y dopa cerámicas; el yoduro de samario(II) reduce moléculas complejas en farmacia; el Sm-153 (Quadramet) trata el dolor de metástasis óseas. El hexaboruro es laboratorio de física cuántica.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No tiene función biológica y su absorción es mínima. El Sm-153 médico se administra bajo control hospitalario y decae en días. Los imanes acabados no liberan samario en uso normal.
Seguridad
El polvo metálico fino puede arder en aire y exige atmósfera inerte y extracción. El riesgo cotidiano es mecánico: imanes potentes que atrapan dedos o se fragmentan al chocar. Ingerir piezas pequeñas exige urgencia médica.
Medio ambiente
Comparte la huella minera de las tierras raras: energía de separación y residuos con torio. Su uso en motores eficientes compensa con creces, y los imanes SmCo se reciclan por su alto valor de cobalto y samario.
Preguntas frecuentes sobre el Samario
¿Para qué se utiliza el samario en los imanes?
El samario forma parte de los imanes de samario-cobalto, unos imanes permanentes de tierras raras muy valorados cuando se necesita estabilidad a altas temperaturas. Aunque no alcanzan la fuerza de los imanes de neodimio, resisten mejor la desmagnetización y conservan sus propiedades en condiciones térmicas exigentes. Se emplean en motores, sensores, acoplamientos, equipos aeroespaciales y aplicaciones industriales donde la fiabilidad térmica es prioritaria.
¿A qué temperatura pueden trabajar los imanes de samario-cobalto?
Los imanes de samario-cobalto pueden funcionar habitualmente a temperaturas muy superiores a las de muchos imanes de neodimio. Según su composición y diseño, algunos grados admiten temperaturas de trabajo cercanas a 300 °C o incluso superiores. Esta estabilidad térmica los hace adecuados para motores de alto rendimiento, sensores industriales, equipos aeroespaciales y dispositivos que no pueden permitirse una pérdida significativa de campo magnético con el calor.
¿De dónde se obtiene el samario?
El samario se extrae de minerales de tierras raras, especialmente bastnasita y monacita, donde aparece mezclado con otros lantánidos. Su obtención requiere triturar el mineral, disolverlo y separar los elementos mediante procesos de extracción con disolventes o intercambio iónico. Después puede obtenerse como óxido o como metal. La complejidad de la separación se debe a que los lantánidos tienen propiedades químicas muy similares entre sí.
¿Qué otros usos tiene el samario además de los imanes?
Además de los imanes permanentes, el samario se utiliza en aleaciones especiales, cerámicas técnicas, catalizadores y materiales ópticos. Sus compuestos pueden emplearse en vidrios y cristales para modificar propiedades ópticas, así como en investigación científica y tecnología nuclear. También se ha estudiado en medicina para determinados tratamientos con isótopos radiactivos. Aun así, su aplicación más conocida y comercialmente relevante sigue siendo la fabricación de imanes de samario-cobalto.
¿Qué diferencia hay entre imanes de samario-cobalto y de neodimio?
Los imanes de neodimio son generalmente más potentes y económicos, pero pierden parte de su rendimiento al calentarse y necesitan protección frente a la corrosión. Los de samario-cobalto son menos fuertes, pero mantienen mejor su magnetismo a altas temperaturas y resisten mejor la oxidación. Por eso, el neodimio domina en electrónica y motores convencionales, mientras que el samario-cobalto se prefiere en ambientes calientes, corrosivos o de alta exigencia técnica.
¿Es peligroso el samario?
El samario metálico puede reaccionar con el aire y la humedad, y su manipulación como polvo o material industrial requiere precauciones específicas. Sin embargo, no es un elemento presente de forma libre en productos cotidianos: aparece integrado en imanes, aleaciones y componentes técnicos. Para el público general, el riesgo principal no suele ser el elemento en sí, sino la fuerza de los imanes de samario-cobalto, que pueden causar atrapamientos o romperse si se manipulan mal.
¿Por qué los imanes de samario-cobalto resisten mejor la corrosión?
La aleación de samario y cobalto presenta una mayor resistencia natural a la oxidación que los imanes de neodimio-hierro-boro. Esto se debe a su composición y estructura interna, menos propensas a degradarse en ambientes húmedos. Aun así, en condiciones ácidas, marinas o muy agresivas puede recomendarse un recubrimiento protector. Esta resistencia reduce la necesidad de protección superficial y favorece su uso en equipos industriales y aplicaciones exigentes.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.