Keemiline element · teatmeleht

60Nd

Neodüüm

Neodüüm on keemiline element aatomnumbriga 60 ja sümboliga Nd. See paikneb perioodis 6, rühmas —, f-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Xe] 4f4 6s2.

Aatomnumber60

Standardne aatommass144.242(3)

Rühm—

Periood6

Plokkf

Elektronkonfiguratsioon[Xe] 4f4 6s2

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Neodüüm kuulub lantanoidide hulka, kus täitub 4f-alamkiht. +3 oksüdatsiooniaste on nende keemias väga tavaline ning f-elektronid mõjutavad paljude liikmete magnetilisi ja optilisi omadusi.

4f-elektronid on suhteliselt hästi varjestatud, mistõttu kõrvuti asuvate lantanoidide keemiline käitumine on väga sarnane. Konfiguratsioon [Xe] 4f4 6s2 aitab seletada nende peenemaid erinevusi.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Neodüüm esineb tavaliselt +3 ioonina oksiidides, halogeniidides ja koordinatsiooniühendites. Lantanoidide ühendite üldkeemia on sarnane, kuid f-elektronide erinev täitumus annab iseloomulikke magnetilisi ja luminestsentsomadusi.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 7.01 g/cm³. Sulamispunkt on 1 289 K (1 016 °C). Keemispunkt on 3 347 K (3 074 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus neodüüm leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub neodüüm eelkõige järgmiste valdkondadega: magnetid, laserid, kõlarid ja kõrvaklapid. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Magnetid

Neodüüm kasutatakse magnetmaterjalides, kus on vaja tugevat, stabiilset või temperatuurikindlat magnetismi.

Laserid

Neodüüm kasutatakse laserkeskkondades, optilistes komponentides või kindla lainepikkusega valguse tekitamisel.

Kõlarid

Neodüüm kasutatakse valdkonnas „Kõlarid“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Kõrvaklapid

Neodüüm kasutatakse valdkonnas „Kõrvaklapid“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Neodüüm paikneb perioodis 6. f-ploki järjestus võimaldab seda võrrelda vahetult naabruses olevate lantanoidide või aktinoididega ning jälgida omaduste järkjärgulist muutumist.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonlantanoid

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 8 · 18 · 22 · 8 · 2

Tihedus7.01 g/cm³

Sulamispunkt1 289 K (1 016 °C)

Keemispunkt3 347 K (3 074 °C)

Paulingu elektronegatiivsus1.14

Esimene ionisatsioonienergia533.1 kJ/mol

Elektronafiinsus184.9 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Neodüüm avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga Carl Auer von Welsbach. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass on 144.242(3). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.

Neodüüml on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Neodüümga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.