Praseodym to pierwiastek 59 na układzie okresowym o symbolu elementu Pr. To jeden z metale ziem rzadkich lub lantanowce. Oto zbiór interesujących faktów na temat prazeodymu, w tym jego historii, właściwości, zastosowań i źródeł.
- Praseodym został odkryty przez szwedzkiego chemika Carla Mosandera w 1841 r., Ale go nie oczyścił. Pracował nad próbkami metali ziem rzadkich, które zawierają elementy o tak podobnych właściwościach, że niezwykle trudno je od siebie oddzielić. Z surowej próbki azotanu ceru wyodrębnił tlenek, który nazwał „lantaną”, którym był tlenek lantanu. Lantana okazała się mieszaniną tlenków. Jedna frakcja była różową frakcją, którą nazwał didymium. Per Teodor Cleve (1874) i Lecoq de Boisbaudran (1879) stwierdzili, że didym był mieszaniną pierwiastków. W 1885 r. Austriacki chemik Carl von Welsbach podzielił didym na prazeodym i neodym. Za oficjalne odkrycie i izolację pierwiastka 59 przypisuje się von Welsbacha.
- Praseodymium pochodzi od greckich słów prasios, co oznacza „zielony”, i didymos, co oznacza „bliźniak”. Część „bliźniacza” odnosi się do pierwiastka będącego bliźniakiem neodymu w didymie, natomiast „zielona” odnosi się do koloru soli izolowanej przez von Welsbacha. Praseodym tworzy formy kationów Pr (III), które są żółtawo zielone w wodzie i szkle.
- Oprócz stanu utlenienia +3, Pr występuje również w +2, +4 i (unikalne dla lantanowca) +5. Tylko stan +3 występuje w roztworach wodnych.
- Praseodym to miękki metal w kolorze srebrnym, który tworzy w powietrzu zieloną powłokę tlenkową. Ta powłoka złuszcza się lub odpryskuje, narażając świeży metal na utlenianie. Aby zapobiec degradacji, czysty prazeodym jest zwykle przechowywany w atmosferze ochronnej lub w oleju.
- Element 59 jest wysoce ciągliwy i plastyczny. Praseodym jest w tym niezwykły jest paramagnetyczny we wszystkich temperaturach powyżej 1 K. Inne metale ziem rzadkich są ferromagnetyczne lub antyferromagnetyczne w niskich temperaturach.
- Naturalny prazeodym składa się z jednego stabilnego izotopu, prazeodymu-141. Znanych jest 38 radioizotopów, z których najbardziej stabilny to Pr-143, który ma okres półtrwania 13,57 dni. Izotopy praseodymu mieszczą się w zakresie od liczby masowej 121 do 159. Znanych jest również 15 izomerów jądrowych.
- Występuje Praseodym naturalnie w skorupie ziemskiej w ilości 9,5 części na milion. Stanowi około 5% lantanowców znajdujących się w minerałach monazytu i bastnasitu. Woda morska zawiera 1 część na trylion Pr. Zasadniczo w atmosferze ziemskiej nie znaleziono prazeodymu.
- Pierwiastki ziem rzadkich mają wiele zastosowań we współczesnym społeczeństwie i są uważane za niezwykle cenne. Pr nadaje żółty kolor szkłu i emalii. Około 5% mischmetalu składa się z prazeodymu. Ten pierwiastek jest używany z innymi ziemami rzadkimi do wytwarzania łukowych lamp węglowych. Barwi sześcienną cyrkonię żółto-zieloną i można ją dodawać do symulowanych kamieni szlachetnych w celu naśladowania perydotu. Nowoczesna stal ognista zawiera około 4% prazeodymu. Didymium, które zawiera Pr, służy do produkcji szkła do okularów ochronnych dla spawaczy i dmuchaw do szkła. Pr jest stopowany z innymi metalami w celu wytworzenia potężnych magnesów ziem rzadkich, metali o wysokiej wytrzymałości i materiałów magnetokalorycznych. Element 59 jest stosowany jako środek domieszkujący do wytwarzania wzmacniaczy światłowodowych i do spowolnienia impulsów świetlnych. Tlenek praseodymu jest ważnym katalizatorem utleniania.
- Praseodym nie spełnia żadnej znanej funkcji biologicznej. Podobnie jak inne pierwiastki ziem rzadkich, Pr wykazuje niską do umiarkowanej toksyczność dla organizmów.
Dane pierwiastka proseodymowego
Nazwa elementu: Praseodymum
Symbol elementu: Pr
Liczba atomowa: 59
Grupa elementów: element f-block, lantanowiec lub pierwiastek ziem rzadkich
Okres elementu: okres 6
Masa atomowa: 140.90766(2)
Odkrycie: Carl Auer von Welsbach (1885)
Konfiguracja elektronów: [Xe] 4f3 6s2
Temperatura topnienia: 1208 K (935 ° C, 1715 ° F)
Temperatura wrzenia: 3403 K (3130 ° C, 5666 ° F)
Gęstość: 6,77 g / cm3 (w pobliżu temperatury pokojowej)
Faza: stały
Ciepło syntezy: 6,89 kJ / mol
Ciepło parowania: 331 kJ / mol
Molowa pojemność cieplna: 27,20 J / (mol · K)
Zamawianie magnetyczne: paramagnetyczny
Stany utleniania: 5, 4, 3, 2
Elektroujemność: Skala Paulinga: 1,13
Energie jonizacji:
1: 527 kJ / mol
2: 1020 kJ / mol
3: 2086 kJ / mol
Promień atomowy: 182 pikometrów
Struktura krystaliczna: podwójne sześciokątne zamknięte lub DHCP
Bibliografia
- Weast, Robert (1984). CRC, Podręcznik chemii i fizyki. Boca Raton, Floryda: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110.
- Emsley, John (2011). Bloki natury: przewodnik po żywiołach od A do Z.. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Gschneidner, K.A. i Eyring, L., Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, North Holland Publishing Co., Amsterdam, 1978.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemia pierwiastków (Wydanie drugie). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- R. JOT. Nieopierzony, Chemia przemysłowa Lanthanonów, itru, toru i uranu, Pergamon Press, 1967.