Élément chimique · fiche de référence

59Pr

Praséodyme

Le praséodyme est l’élément 59 (Pr), situé en période 6, groupe — et dans le bloc f. À température ambiante, son état de référence est solide. Sa configuration électronique est [Xe] 4f3 6s2.

Numéro atomique59

Poids atomique standard140,90766(1)

Groupe—

Période6

Blocf

Configuration électronique[Xe] 4f3 6s2

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

Les lanthanides correspondent au remplissage progressif de la sous-couche 4f. Leur chimie est souvent dominée par l’état d’oxydation +3, tandis que les orbitales f partiellement remplies donnent à plusieurs d’entre eux des propriétés magnétiques et optiques remarquables.

Les électrons 4f étant relativement protégés par les couches externes, les lanthanides voisins ont des comportements chimiques très proches. Leur séparation industrielle est donc beaucoup plus difficile que celle d’éléments appartenant à des groupes très différents.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

Les lanthanides se rencontrent couramment sous forme d’ions +3 dans des oxydes, halogénures et complexes. Leurs composés ont des chimies proches, tandis que les différences d’occupation des orbitales f produisent des propriétés magnétiques et luminescentes caractéristiques.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est solide. La masse volumique indiquée est 6,77 g/cm³. Le point de fusion est 1 208 K (934,9 °C). Le point d’ébullition est 3 403 K (3 130 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

Le praséodyme est un lanthanide utilisé surtout dans certains aimants et alliages, ainsi que pour colorer des verres et céramiques. Ses composés interviennent aussi dans quelques matériaux optiques et catalytiques spécialisés.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

aimants

Le praséodyme entre dans des matériaux magnétiques lorsqu’on recherche un champ intense, stable ou résistant à la température.

alliages aéronautiques

Le praséodyme entre dans des alliages légers ou résistants à haute température destinés aux structures et moteurs aéronautiques.

verres spéciaux

Le praséodyme est ajouté à des verres pour modifier indice de réfraction, couleur, dilatation thermique, réponse aux rayonnements ou durabilité chimique.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

Le praséodyme est en période 6. Dans la série du bloc f affichée ici, il se place entre le cérium et le néodyme. Cette séquence permet de le comparer directement aux éléments voisins du bloc f.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationlanthanide

État à température ambiantesolide

Électrons par couche2 · 8 · 18 · 21 · 8 · 2

Masse volumique6,77 g/cm³

Point de fusion1 208 K (934,9 °C)

Point d’ébullition3 403 K (3 130 °C)

Électronégativité de Pauling1,13

Première énergie d’ionisation527 kJ/mol

Affinité électronique93 kJ/mol

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

La découverte du praséodyme est associée à Carl Auer von Welsbach. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est 140.90766(1). Cette valeur décrit la composition isotopique de la matière terrestre naturelle ; ce n’est pas la masse d’un atome particulier.

Le praséodyme possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

Les risques associés au praséodyme dépendent de la forme chimique, de la dose et de la voie d’exposition. Le praséodyme élémentaire, ses ions et ses composés peuvent avoir des effets biologiques très différents : il faut consulter les données de sécurité de la substance réellement manipulée.