Празеодим

Празеоди́м (химический символ — Pr, от лат. Praseodymium) — химический элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — третьей группы побочной подгруппы, IIIB), шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 59.

Празеодим
← Церий | Неодим →
59 Pr
↓
Pa
Периодическая система элементов
59Pr
Внешний вид простого вещества
Образец празеодима
Свойства атома
Название, символ, номер Празеоди́м/Praseodymium (Pr), 59
Группа, период, блок 3 (устар. 3), 6,
f-элемент
Атомная масса
(молярная масса)		 140,90765(2)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Xe] 4f36s2
Радиус атома 182 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 165 пм
Радиус иона

(+4e): 0,9 Å, 90 пм.

(+3e): 1,013 Å, 101,3 пм
Электроотрицательность 1,13 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Pr←Pr3+ −2,35 В
Степени окисления +3, +4
Энергия ионизации
(первый электрон)		  526,6 (5,46) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 6,773 г/см³
Температура плавления 1204 K
Температура кипения 3785 K
Уд. теплота плавления 11,3 кДж/моль
Уд. теплота испарения 331 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 27,44[2] Дж/(K·моль)
Молярный объём 20,8 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки Гексагональная
Параметры решётки a=3,673 c=11,84 Å
Отношение c/a 3,22
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 12,5 Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-10-0
59
Празеодим
140,9077
4f36s2

Относится к семейству «Лантаноиды».

Простое вещество празеодим — это умеренно мягкий редкоземельный металл серебристо-белого цвета.

Происхождение названия

От греч. πράσιος — «светло-зелёный» и δίδυμος — «близнец». Таким названием он обязан цвету его солей и истории открытия элемента.

История

Празеодим был открыт в 1885 году австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Он установил, что обнаруженный в 1839 году шведским химиком Карлом Мосандером элемент дидим является смесью двух элементов с близкими физическими и химическими свойствами, которым он дал названия неодим и празеодим.

Нахождение в природе
Подробнее см. Редкоземельные элементы

Содержание празеодима в земной коре — 9 г/т, в воде океанов — 2,6⋅10−6мг/л[3].

Физические свойства

Полная электронная конфигурация атома празеодима: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f3

Празеодим — умеренно мягкий, ковкий, вязкий металл серебристо-белого цвета. Не радиоактивен. Является диэлектриком.

Изотопы
Основная статья: Изотопы празеодима

Единственным стабильным изотопом празеодима является 141Pr. Таким образом, празеодим является моноизотопным элементом.

Получение

Празеодим получают в смеси с другими редкоземельными элементами. При экстракционном и хроматографическом разделении и дробной кристаллизации празеодим концентрируется вместе с лёгкими лантаноидами и отделяется вместе с неодимом. Далее празеодим отделяют от неодима и переводят в чистый металл металлотермически или электролизом при 850oC.

Применение

Ионы празеодима используются для возбуждения лазерного излучения с длиной волны 1,05 мкм (инфракрасное излучение). Фторид празеодима используется как лазерный материал. Оксид празеодима используется для варки стекла, которому его добавление придаёт бледно-зелёную окраску.

Монотеллурид празеодима применяется в небольших (пока) количествах для регулировки свойств (ЭДС, сопротивления, прочности) у некоторых термоэлектрических сплавов на основе редких земель (коэффициент термо-ЭДС 52—55 мкВ/К).

Соли празеодима используются в ЯМР как сдвигающий реагент[4].

Сплавы празеодима с германием и кремнием используются как сверхпроводящие материалы. Празеодим применяется для производства магнитных сердечников и повышения эффективности катодов (электровакуумная техника).

Празеодим является компонентом мишметалла, легирующей добавкой к стали. Входит в состав магниевых сплавов с кобальтом и никелем.

См. также

Примечания
  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85, no. 5. — P. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
  2. Химическая энциклопедия: в 5 тт. / Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 82. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8.
  3. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
  4. Shift Reagents in NMR Spectroscopy

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.