Kémiai elem · adatlap

60Nd

Neodímium

A neodímium 60 rendszámú kémiai elem (Nd), a 6. periódus —. csoportjában, az f-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Xe] 4f4 6s2.

Rendszám60

Standard atomtömeg144.242(3)

Csoport—

Periódus6

Mezőf

Elektronkonfiguráció[Xe] 4f4 6s2

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A lantanoidákra a 4f alhéj feltöltődése jellemző. Kémiájukban gyakran a +3 oxidációs állapot dominál, míg a részben betöltött f-pályák sok elemnek hasznos mágneses és optikai tulajdonságokat adnak.

Mivel a 4f elektronok viszonylag erősen árnyékoltak, a szomszédos lantanoidák kémiai viselkedése nagyon hasonló. Emiatt egymástól való elválasztásuk jóval nehezebb, mint különböző főcsoportok elemeinek szétválasztása.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A lantanoidák gyakran +3 töltésű ionként jelennek meg oxidokban, halogenidekben és koordinációs vegyületekben. Vegyületeik kémiája sokszor nagyon hasonló, miközben az f-elektronszerkezet különbségei jellegzetes mágneses és lumineszcens tulajdonságokat eredményeznek.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 7.01 g/cm³. Az olvadáspont 1 289 K (1 016 °C). A forráspont 3 347 K (3 074 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A neodímium előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a neodímium többek között a következő területeken jelenik meg: Mágnesek, Lézerek, Hangszórók és Fejhallgatók.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Mágnesek

A neodímium olyan mágneses anyagokban használható, ahol erős, stabil vagy hőálló mágnesesség szükséges.

Lézerek

A neodímium lézerközegekben, optikai alkatrészekben vagy meghatározott hullámhosszú fény előállításában használható.

Hangszórók

Az erős neodímium állandó mágnesek kompakt hangszórókban az elektromos áramot mechanikai mozgássá alakítják.

Fejhallgatók

A neodímiumtartalmú állandó mágnesek kompakt hangszóróegységekben az elektromos jeleket mechanikai mozgássá alakítják.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A neodímium a 6. periódusban található. Az itt látható f-mezőbeli sorozatban prazeodímium és prométium között helyezkedik el. Ez a sorozat közvetlen összehasonlítást tesz lehetővé a szomszédos f-mezőbeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besoroláslantanoida

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 18 · 22 · 8 · 2

Sűrűség7.01 g/cm³

Olvadáspont1 289 K (1 016 °C)

Forráspont3 347 K (3 074 °C)

Pauling-féle elektronegativitás1.14

Első ionizációs energia533.1 kJ/mol

Elektronaffinitás184.9 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

A neodímium felfedezését Carl Auer von Welsbach nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 144.242(3). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

A neodímium legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

A neodímium veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi neodímium, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.