Det periodiske system›Grundstoffer›Neodym

Grundstof · referenceark

60Nd

Neodym

Neodym (Nd) er grundstof 60, et lanthanid i gruppe —, periode 6 og f-blokken. Elektronkonfigurationen [Xe] 4f4 6s2 hjælper med at forklare binding og reaktivitet; referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof.

Atomnummer60

Standardatomvægt144.242(3)

Gruppe—

Periode6

Blokf

Elektronkonfiguration[Xe] 4f4 6s2

Elektronstruktur

Hvad styrer kemien?

Lanthaniderne fylder gradvist 4f-underskallen. 4f-elektronerne er delvist afskærmet af ydre skaller, så mange lanthanider ligner hinanden kemisk, og oxidationstrinnet +3 er ofte vigtigt.

For neodym skal konfigurationen [Xe] 4f4 6s2 ses sammen med 4f-besættelsen. Små forskelle i denne besættelse kan have stor betydning for magnetiske og optiske egenskaber.

Kemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Lanthanider danner især ioner og forbindelser i oxidationstrinnet +3, blandt andet oxider, halogenider og koordinationsforbindelser. Små forskelle i 4f-besættelsen giver tydelige forskelle i farve, luminescens og magnetisme.

Fysisk adfærd

Tilstand og faseændringer

Referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof. Den angivne massefylde er 7.01 g/cm³. Smeltepunktet er angivet til 1 289 K (1 016 °C). Kogepunktet er angivet til 3 347 K (3 074 °C). Tryk, renhed, allotropi og krystalstruktur kan forskyde målte fysiske værdier.

Forekomst og anvendelser

Hvor neodym findes og bruges

I praksis møder man neodym blandt andet i sammenhænge som magneter, lasere, højttalere og hovedtelefoner.

I praksis

Konkrete anvendelser

Magneter

Neodym spiller en rolle i magneter. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Lasere

Neodym spiller en rolle i lasere. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Højttalere

Neodym bruges i stærke permanente magneter. Det gør kompakte højttalere mulige med høj magnetisk feltstyrke ved lav masse.

Hovedtelefoner

Neodymiummagneter bruges i mange hovedtelefoner og øretelefoner, hvor et kompakt og stærkt magnetfelt driver højttalerenheden.

Placering i det periodiske system

Hvad naboelementerne fortæller

Neodym ligger i periode 6 og i f-blokserien. I det viste nabolag findes blandt andet Cerium, Praseodym, Promethium, Samarium. Sammenligning gennem serien viser gradvise ændringer i atomradius, elektronstruktur og kemisk adfærd.

Referencedata

Fysiske og atomare egenskaber

Klassifikationlanthanid

Tilstand ved stuetemperaturfast stof

Elektronskaller2 · 8 · 18 · 22 · 8 · 2

Massefylde7.01 g/cm³

Smeltepunkt1 289 K (1 016 °C)

Kogepunkt3 347 K (3 074 °C)

Pauling-elektronegativitet1.14

Første ioniseringsenergi533.1 kJ/mol

Elektronaffinitet184.9 kJ/mol

Værdierne beskriver grundstoffet eller det neutrale atom, hvor det er relevant. Fysiske data kan afhænge af allotropi, tryk, renhed og målebetingelser.

Historie

Opdagelse og identifikation

Opdagelsen af neodym forbindes i denne historiske registrering med Carl Auer von Welsbach. Anerkendelse som grundstof, isolering af en ren prøve og den senere definition via atomnummer skete ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensætningen ændrer tallene

Standardatomvægten er 144.242(3). Værdien beskriver den naturlige isotopsammensætning i terrestrisk materiale og er ikke massen af ét bestemt atom.

Neodym har mindst én stabil isotop. Isotoper har samme antal protoner og er derfor samme grundstof, men de har forskelligt antal neutroner og forskellig atommasse.

Sikkerhed

Håndtering og eksponering

Risikoen ved neodym afhænger af kemisk form, dosis og eksponeringsvej. Grundstoffet, dets ioner og dets forbindelser kan have meget forskellige biologiske og miljømæssige virkninger; sikkerhedsdata skal derfor vurderes for det konkrete stof.