Unsur kimia · halaman rujukan

60Nd

Neodimium

Neodimium ialah unsur kimia dengan nombor atom 60 dan simbol Nd. Unsur ini terletak pada kala 6, kumpulan —, blok f. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Xe] 4f4 6s2.

Nombor atom60

Berat atom piawai144.242(3)

Kumpulan—

Kala6

Blokf

Konfigurasi elektron[Xe] 4f4 6s2

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Lantanida dicirikan oleh pengisian subpetala 4f. Keadaan pengoksidaan +3 mendominasi sebahagian besar kimianya, manakala elektron f yang tidak berpasangan menghasilkan sifat magnet dan optik yang tersendiri.

Konfigurasi elektron Neodimium ialah [Xe] 4f4 6s2. Elektron 4f agak terlindung, jadi lantanida bersebelahan mempunyai kimia yang hampir serupa; perbezaan kecil pada jejari dan susunan elektron tetap penting dalam pemisahan, spektrum dan kemagnetan.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Neodimium paling lazim membentuk ion +3 dalam oksida, halida dan kompleks koordinasi. Kimianya hampir serupa dengan lantanida bersebelahan, manakala elektron f menghasilkan perbezaan pada kemagnetan, spektrum dan warna.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 7.01 g/cm³. Takat leburnya 1 289 K (1 016 °C). Takat didihnya 3 347 K (3 074 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Neodimium ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Neodimium ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan magnet, laser, pembesar suara dan fon kepala. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Magnet

Neodimium digunakan dalam bahan magnet apabila kemagnetan yang kuat, stabil atau tahan pada suhu tinggi diperlukan.

Laser

Neodimium digunakan dalam medium laser, komponen optik atau sistem yang menghasilkan cahaya pada panjang gelombang tertentu.

Pembesar suara

Magnet kekal berasaskan neodimium menghasilkan medan magnet yang kuat dalam saiz padat untuk pembesar suara, fon kepala, motor dan peranti lain.

Fon kepala

Magnet kekal berasaskan neodimium menghasilkan medan magnet yang kuat dalam saiz padat untuk pembesar suara, fon kepala, motor dan peranti lain.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Neodimium terletak pada kala 6 dalam siri blok f. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Serium; Praseodimium; Prometium; Samarium. Perbandingan sepanjang siri ini membantu menunjukkan perubahan beransur-ansur pada jejari atom, konfigurasi elektron, keadaan pengoksidaan serta sifat magnet atau optik.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanlantanida

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 18 · 22 · 8 · 2

Ketumpatan7.01 g/cm³

Takat lebur1 289 K (1 016 °C)

Takat didih3 347 K (3 074 °C)

Keelektronegatifan Pauling1.14

Tenaga pengionan pertama533.1 kJ/mol

Afiniti elektron184.9 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Neodimium dikaitkan dengan Carl Auer von Welsbach. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 144.242(3). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Neodimium mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Neodimium bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.