Grundämne · referensblad

60Nd

Neodym

Neodym (Nd) är grundämne 60, klassificerat som lantanid i grupp —, period 6 och f-blocket. Elektronkonfigurationen [Xe] 4f4 6s2 hjälper till att förklara bindning och reaktivitet; referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne.

Atomnummer60

Standardatomvikt144.242(3)

Grupp—

Period6

Blockf

Elektronkonfiguration[Xe] 4f4 6s2

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

Lantaniderna fyller gradvis 4f-underskalet. 4f-elektronerna skärmas delvis av yttre skal, så många lantanider liknar varandra kemiskt och oxidationstalet +3 är ofta viktigt.

För neodym måste konfigurationen [Xe] 4f4 6s2 ses tillsammans med 4f-beläggningen. Små skillnader i denna beläggning kan ha stor betydelse för magnetiska och optiska egenskaper.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Lantanider bildar framför allt joner och föreningar i oxidationstalet +3, bland annat oxider, halider och koordinationsföreningar. Små skillnader i 4f-beläggningen ger tydliga skillnader i färg, luminescens och magnetism.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne. Den angivna densiteten är 7.01 g/cm³. Smältpunkten anges till 1 289 K (1 016 °C). Kokpunkten anges till 3 347 K (3 074 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var neodym finns och används

I praktiken förekommer neodym bland annat i sammanhang som magneter, lasrar, högtalare och hörlurar.

I praktiken

Konkreta användningar

Magneter

Neodym används eller studeras inom magneter. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Lasrar

Neodym används eller studeras inom lasrar. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Högtalare

Neodym används i starka permanenta magneter. Det möjliggör kompakta högtalare med hög magnetisk fältstyrka vid låg massa.

Hörlurar

Neodymmagneter används i många hörlurar och öronsnäckor, där ett kompakt och starkt magnetfält driver högtalarelementet.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Neodym ligger i period 6 och i f-blockets serie. I det visade grannskapet finns bland annat Cerium, Praseodym, Prometium, Samarium. Jämförelser genom serien visar gradvisa förändringar i atomradie, elektronstruktur och kemiskt beteende.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringlantanid

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturfast ämne

Elektronskal2 · 8 · 18 · 22 · 8 · 2

Densitet7.01 g/cm³

Smältpunkt1 289 K (1 016 °C)

Kokpunkt3 347 K (3 074 °C)

Pauling-elektronegativitet1.14

Första jonisationsenergi533.1 kJ/mol

Elektronaffinitet184.9 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av neodym förknippas i denna historiska uppgift med Carl Auer von Welsbach. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 144.242(3). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Neodym har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med neodym beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.