Neptunio, el elemento con nombre de planeta

Neptunio (Np)

• Número atómico: 93

• Símbolo: Np

• Peso atómico: 237.0482

• Radio atómico: 131 pm

• Punto de fusión: 644 °C

• Punto de ebullición: 3900 °C

• Configuración electrónica: [Rn] 7s² 5f⁴ 6d¹

• Estados de oxidación comunes: +6, +5, +4, +3

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Historia

Nombrado en honor al planeta Neptuno, el neptunio fue el primer elemento transuránico sintético de la serie de los actínidos. Fue descubierto en 1940 por Edwin McMillan y Philip Abelson en Berkeley, California, mediante el bombardeo de uranio con neutrones generados en un ciclotrón, produciendo el isótopo Np-239.

Hoy en día, el isótopo Np-237 (con una vida media de 2,14 millones de años) se obtiene como subproducto de la producción de plutonio en reactores nucleares. Aunque es mayormente sintético, se han encontrado trazas naturales de neptunio como resultado de reacciones nucleares en minerales de uranio. El metal puede obtenerse reduciendo trifluoruro de neptunio (NpF₃) con vapor de bario o litio a aproximadamente 1200 °C.

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Propiedades

El neptunio metálico tiene un color plateado y es químicamente muy reactivo. Se presenta en al menos tres formas cristalinas:

• Alfa-neptunio: estructura ortorrómbica, densidad 20.25 g/cm³

• Beta-neptunio: estructura tetragonal (estable a partir de 280 °C), densidad 19.36 g/cm³ a 313 °C

• Gamma-neptunio: estructura cúbica (por encima de 577 °C), densidad 18.0 g/cm³ a 600 °C

En solución acuosa, el neptunio puede presentar varios estados de oxidación:

• Np³⁺: púrpura pálido (similar al Pm³⁺ de las tierras raras)

• Np⁴⁺: verde amarillento

• NpO₂⁺: verde azulado

• NpO₂²⁺: rosa pálido

A diferencia de las tierras raras, que forman principalmente iones simples en solución, el neptunio también forma especies oxigenadas. Además, reacciona para formar haluros como NpF₃, NpF₄, NpCl₄, NpBr₃, NpI₃ y diversos óxidos, como NpO₂ y Np₃O₈, similares a los que se encuentran en el sistema uranio-oxígeno.

Actualmente se han identificado 17 isótopos del neptunio.

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Aplicaciones

El isótopo Np-237 se utiliza en detectores de neutrones. Aunque no tiene una función biológica conocida, el neptunio es tóxico y radiactivo, lo que requiere un manejo cuidadoso.