Praseodymium is element 59 op het periodiek systeem met het elementensymbool Pr. Het is er een van de zeldzame aardmetalen of lanthaniden. Hier is een verzameling interessante feiten over praseodymium, inclusief de geschiedenis, eigenschappen, toepassingen en bronnen.
- Praseodymium werd ontdekt door de Zweedse chemicus Carl Mosander in 1841, maar hij zuiverde het niet. Hij werkte aan zeldzame aardmonsters, die elementen bevatten met zulke vergelijkbare eigenschappen dat ze extreem moeilijk van elkaar te scheiden zijn. Uit een ruw ceriumnitraatmonster isoleerde hij een oxide dat hij "lantana" noemde, dat lanthaanoxide was. Lantana bleek een mengsel van oxiden te zijn. Een fractie was een roze fractie die hij noemde didymium. Per Teodor Cleve (1874) en Lecoq de Boisbaudran (1879) bepaalden dat didymium een mengsel van elementen was. In 1885 scheidde de Oostenrijkse chemicus Carl von Welsbach didymium in praseodymium en neodymium. Krediet voor de officiële ontdekking en isolatie van element 59 wordt over het algemeen gegeven aan von Welsbach.
- Praseodymium dankt zijn naam aan de Griekse woorden prasios, wat "groen" betekent, en didymos, wat "tweeling" betekent. Het "tweeling" -gedeelte verwijst naar het element dat de tweeling van neodymium in didymium is, terwijl "groen" verwijst naar de kleur van het zout dat wordt geïsoleerd door von Welsbach. Praseodymium vormt Pr (III) -kationen, die geelachtig groen zijn in water en glas.
- Naast de oxidatietoestand +3 komt Pr ook voor in +2, +4 en (uniek voor een lanthanide) +5. Alleen de +3-toestand komt voor in waterige oplossingen.
- Praseodymium is een zacht zilverkleurig metaal dat een groene oxidelaag in lucht ontwikkelt. Deze coating pelt af of spat af, waardoor vers metaal wordt blootgesteld aan oxidatie. Om afbraak te voorkomen, wordt zuiver praseodymium typisch opgeslagen onder een beschermende atmosfeer of in olie.
- Element 59 is zeer kneedbaar en ductiel. Praseodymium is daarin ongewoon het is paramagnetisch bij alle temperaturen boven 1 K. Andere zeldzame aardmetalen zijn ferromagnetisch of antiferromagnetisch bij lage temperaturen.
- Natuurlijk praseodymium bestaat uit één stabiele isotoop, praseodymium-141. Er zijn 38 radio-isotopen bekend, de meest stabiele is Pr-143, die een halfwaardetijd van 13,57 dagen heeft. Praseodymium-isotopen variëren van massagetal 121 tot 159. 15 nucleaire isomeren zijn ook bekend.
- Praseodymium komt voor natuurlijk in de aardkorst bij een overvloed van 9,5 delen per miljoen. Het is goed voor ongeveer 5% van de lanthaniden gevonden in de mineralen monaziet en bastnasiet. Zeewater bevat 1 deel per biljoen Pr. In wezen wordt geen praseodymium gevonden in de atmosfeer van de aarde.
- De zeldzame aardelementen worden in de moderne samenleving veel gebruikt en worden als uiterst waardevol beschouwd. Pr geeft een gele kleur aan glas en email. Ongeveer 5% van mischmetal bestaat uit praseodymium. Het element wordt gebruikt met andere zeldzame aardmetalen om koolstofbooglampen te maken. Het kleurt zirconia geelgroen en kan worden toegevoegd aan gesimuleerde edelstenen om peridoot na te bootsen. Moderne firesteel bevat ongeveer 4% praseodymium. Didymium, dat Pr bevat, wordt gebruikt om glas te maken voor beschermende brillen voor lassers en glasblazers. Pr is gelegeerd met andere metalen om krachtige zeldzame aardmagneten, zeer sterke metalen en magnetocalorische materialen te maken. Element 59 wordt gebruikt als een doteringsmiddel om vezeloptische versterkers te maken en lichtpulsen te vertragen. Praseodymiumoxide is een belangrijke oxidatiekatalysator.
- Praseodymium heeft geen bekende biologische functie. Net als andere zeldzame aardelementen vertoont Pr lage tot matige toxiciteit voor organismen.
Praseodymium-elementgegevens
Elementnaam: Praseodymium
Element symbool: Pr
Atoomnummer: 59
Elementgroep: f-blokelement, lanthanide of zeldzame aarde
Elementperiode: periode 6
Atoomgewicht: 140.90766(2)
Ontdekking: Carl Auer von Welsbach (1885)
Elektronen configuratie: [Xe] 4f3 6s2
Smeltpunt: 1208 K (935 ° C, 1715 ° F)
Kookpunt: 3403 K (3130 ° C, 5666 ° F)
Dichtheid: 6,77 g / cm3 (in de buurt van kamertemperatuur)
Fase: solide
Warmte van Fusion: 6,89 kJ / mol
Warmte van verdamping: 331 kJ / mol
Molaire warmtecapaciteit: 27,20 J / (mol · K)
Magnetische bestelling: paramagnetisch
Oxidatiestaten: 5, 4, 3, 2
Elektronegativiteit: Pauling-schaal: 1.13
Ionisatie-energieën:
1e: 527 kJ / mol
2e: 1020 kJ / mol
3e: 2086 kJ / mol
Atoomradius: 182 picometers
Kristal structuur: dubbel zeshoekig dicht verpakt of DHCP
Referenties
- Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110.
- Emsley, John (2011). De bouwstenen van de natuur: een AZ-gids voor de elementen. Oxford Universiteit krant. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Gschneidner, K.A., en Eyring, L., Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, North Holland Publishing Co., Amsterdam, 1978.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie van de elementen (2e editie). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- R. J. Onervaren, De industriële chemie van de lanthanonen, Yttrium, Thorium en Uranium, Pergamon Press, 1967.