A prazeodímium az 59-es elem a periódusos táblán, a Pr elem szimbólummal. Ez az egyik a ritkaföldfémek vagy lantanidák. Itt található egy érdekes tények gyűjteménye a prazeodímiáról, beleértve annak előzményeit, tulajdonságait, felhasználását és forrásait.
- A prazeodímiát Carl Mosander svéd vegyész fedezte fel 1841-ben, ám nem tisztította meg. Ritkaföldfémmintákon dolgozott, amelyek olyan hasonló tulajdonságokkal rendelkező elemeket tartalmaznak, amelyeket rendkívül nehéz elválasztani egymástól. A nyers cérium-nitrát mintából elkülönített egy „lantanának” nevezett oxidot, amely lantán-oxid volt. Lantana kiderült, hogy az oxidok keveréke. Az egyik frakció egy rózsaszínű frakció volt, amelyet hívott didimium. Per Teodor Cleve (1874) és Lecoq de Boisbaudran (1879) meghatározása szerint a didimium elemek keveréke volt. 1885-ben az osztrák kémikus, Carl von Welsbach elválasztotta a dimidumot prazeodímiává és neodímium. Az 59. elem hivatalos felfedezéséért és elkülönítéséért általában von Welsbach kap hitelt.
- A prazeodímet a görög szavakból kapta prasios, ami azt jelenti, hogy "zöld", és Didymos, ami azt jelenti, hogy "iker". A „iker” rész arra az elemre utal, amely a neodímium ikerjét tartalmazza a didimímis, míg a „zöld” a von Welsbach által izolált só színére utal. A prazeodímium Pr (III) kationokat képez, amelyek sárgászöld színűek a vízben és az üvegben.
- A +3 oxidációs állapot mellett Pr is +2, +4 és (a lantanidra jellemző) +5-ben fordul elő. Csak a +3 állapot fordul elő vizes oldatokban.
- A prazeodímium puha ezüst színű fém, amely zöld levegőben oxidréteget képez. Ez a bevonat meghámozódik vagy elbomlik, és a friss fém oxidációnak van kitéve. A lebomlás megakadályozására a tiszta prazeodímet általában védő atmoszférában vagy olajban tárolják.
- Az 59. elem nagyon magas nyújtható és hajlítható. A prazeodímium ebben a tekintetben szokatlan paramágneses minden 1 K feletti hőmérsékleten Egyéb ritkaföldfémek alacsony hőmérsékleten ferromágneses vagy anti-mágnesesek.
- A természetes prazeodímium egy stabil izotópból, a prazeodímium-141-ből áll. 38 radioizotóp ismert, a legstabilabb a Pr-143, amelynek felezési ideje 13,57 nap. A prazeodímium izotópok tömegszáma a 121 és 159 közötti. 15 nukleáris izomer is ismert.
- Prazeodímium fordul elő természetesen a földkéregben 9,5 ppm mennyiségben. Ez a monazit és a bastnasit ásványokban található lantanidok kb. 5% -át teszi ki. A tengervíz trilójonként 1 rész Pr-t tartalmaz. Lényegében nem található prazeodímium a Föld légkörében.
- A ritkaföldfémeknek sok felhasználása van a modern társadalomban, és ezeket rendkívül értékesnek tekintik. A Pr sárga színét adja az üvegnek és a zománcnak. A mischmetal körülbelül 5% -a prazeodmiumot tartalmaz. Az elemet más ritkaföldfémekkel is használják szén-ív lámpák előállításához. A cirkónia-kört sárgás-zöld színű, és hozzáadható a szimulált drágakövekhez, hogy utánozzák a peridotot. A modern tűzoltóolaj körülbelül 4% prazeodímet tartalmaz. A Prim-származékot tartalmazó didimi-met üveg hegesztõkhöz és üvegfúvókhoz való védõszemüvegek elõállításához használják. A Pr más fémekkel ötvözve nagy teljesítményű ritkaföldfém mágneseket, nagy szilárdságú fémeket és mágneses kalcium anyagokat készít. Az 59 elemet dopping anyagként használják száloptikai erősítők előállításához és a fényimpulzusok lassításához. A prazeodímium-oxid fontos oxidációs katalizátor.
- A prazeodímium nem szolgál biológiai funkcióval. Más ritkaföldfémekhez hasonlóan a Pr alacsony vagy közepesen mérgező a organizmusokra.
Prazeodími elem adatok
Elem neve: Prazeodímium
Elem szimbóluma: Pr
Atomszám: 59
Elemcsoport: f-blokk elem, lantanid vagy ritkaföldfémek
Elem periódus: 6. időszak
Atomsúly: 140.90766(2)
Felfedezés: Carl Auer von Welsbach (1885)
Elektronkonfiguráció: [Xe] 4f3 6s2
Olvadáspont: 1208 K (935 ° C, 1715 ° F)
Forráspont: 3403 K (3130 ° C, 5666 ° F)
Sűrűség: 6,77 g / cm3 (szobahőmérséklet közelében)
Fázis: szilárd
A fúziós hő: 6,89 kJ / mol
Párologtatás hője: 331 kJ / mol
Moláris hőkapacitás: 27,20 J / (mol · K)
Mágneses rendelés: paramágneses
Oxidációs állapotok: 5, 4, 3, 2
elektronegativitás: Páling skála: 1.13
Ionizációs energiák:
1.: 527 kJ / mol
Második: 1020 kJ / mol
3.: 2086 kJ / mol
Atomi sugár: 182 pikométer
Kristályszerkezet: dupla hatszögletű, közvetlenül csomagolt vagy DHCP
Irodalom
- Weast, Robert (1984). CRC, kémia és fizika kézikönyve. Boca Raton, Florida: Vegyi Gumi Kiadó. pp. E110.
- Emsley, John (2011). A természet építőelemei: A-Z útmutató az elemekhez. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Gschneidner, K. A. és Eyring, L., Kézikönyv a ritkaföldfémek fizikájáról és kémiájáról, North Holland Publishing Co., Amszterdam, 1978.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Az elemek kémiája (2. kiadás). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- R. J. Tapasztalatlan, A lantánok, ittrium, torium és urán ipari kémiája, Pergamon Press, 1967.