Kémiai elem · adatlap

59Pr

Prazeodímium

A prazeodímium 59 rendszámú kémiai elem (Pr), a 6. periódus —. csoportjában, az f-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Xe] 4f3 6s2.

Rendszám59

Standard atomtömeg140.90766(1)

Csoport—

Periódus6

Mezőf

Elektronkonfiguráció[Xe] 4f3 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 6.77 g/cm³. Az olvadáspont 1 208 K (934.9 °C). A forráspont 3 403 K (3 130 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A prazeodímium előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a prazeodímium többek között a következő területeken jelenik meg: Mágnesek, Repülőgépötvözetek és Speciális üvegek.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Mágnesek

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

Repülőgépötvözetek

A prazeodímium könnyű vagy magas hőmérsékletre tervezett ötvözetekben használható repülőgép-szerkezetekhez és hajtóművekhez.

Speciális üvegek

A prazeodímium üveghez adva módosíthatja a törésmutatót, a színt, a hőtágulást, a sugárzással szembeni viselkedést vagy a kémiai tartósságot.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A prazeodímium a 6. periódusban található. Az itt látható f-mezőbeli sorozatban cérium és neodímium 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 · 21 · 8 · 2

Sűrűség6.77 g/cm³

Olvadáspont1 208 K (934.9 °C)

Forráspont3 403 K (3 130 °C)

Pauling-féle elektronegativitás1.13

Első ionizációs energia527 kJ/mol

Elektronaffinitás93 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 prazeodímium 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 140.90766(1). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

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

Biztonság

Kezelés és expozíció

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