Praseodym ist Element 59 im Periodensystem mit dem Elementsymbol Pr. Es ist einer von die Seltenerdmetalle oder Lanthaniden. Hier finden Sie eine Sammlung interessanter Fakten über Praseodym, einschließlich seiner Geschichte, Eigenschaften, Verwendungen und Quellen.
- Praseodym wurde 1841 vom schwedischen Chemiker Carl Mosander entdeckt, aber er reinigte es nicht. Er arbeitete an Seltenerdproben, die Elemente mit ähnlichen Eigenschaften enthalten, dass sie extrem schwer voneinander zu trennen sind. Aus einer rohen Cernitratprobe isolierte er ein Oxid, das er "Lantana" nannte, nämlich Lanthanoxid. Lantana stellte sich als eine Mischung von Oxiden heraus. Eine Fraktion war eine rosa Fraktion, die er nannte Didym. Per Teodor Cleve (1874) und Lecoq de Boisbaudran (1879) stellten fest, dass Didym eine Mischung von Elementen war. Der österreichische Chemiker Carl von Welsbach trennte 1885 Didym in Praseodym und Neodym. Die offizielle Entdeckung und Isolierung von Element 59 wird von Welsbach allgemein anerkannt.
- Praseodym hat seinen Namen von den griechischen Wörtern Prasios, was "grün" bedeutet, und Didymos, was "Zwilling" bedeutet. Der "Zwilling" -Teil bezieht sich auf das Element, das der Zwilling von Neodym in Didym ist, während "Grün" sich auf die Farbe des von von Welsbach isolierten Salzes bezieht. Praseodym bildet Pr (III) -Kationen, die in Wasser und Glas gelblichgrün sind.
- Zusätzlich zur Oxidationsstufe +3 tritt Pr auch in +2, +4 und (einzigartig für ein Lanthanoid) +5 auf. In wässrigen Lösungen tritt nur der Zustand +3 auf.
- Praseodym ist ein weiches silberfarbenes Metall, das in Luft eine grüne Oxidbeschichtung entwickelt. Diese Beschichtung löst sich ab oder splittert ab und setzt frisches Metall einer Oxidation aus. Um einen Abbau zu verhindern, wird reines Praseodym typischerweise unter einer Schutzatmosphäre oder in Öl gelagert.
- Element 59 ist hoch formbar und dehnbar. Praseodym ist dabei ungewöhnlich es ist paramagnetisch bei allen Temperaturen über 1 K. Andere Seltenerdmetalle sind bei niedrigen Temperaturen ferromagnetisch oder antiferromagnetisch.
- Natürliches Praseodym besteht aus einem stabilen Isotop, Praseodym-141. Es sind 38 Radioisotope bekannt, von denen das stabilste Pr-143 ist, das eine Halbwertszeit von 13,57 Tagen hat. Praseodym-Isotope reichen von der Massenzahl 121 bis 159. 15 Kernisomere sind ebenfalls bekannt.
- Praseodym tritt auf natürlich in der Erdkruste bei einer Fülle von 9,5 ppm. Es macht etwa 5% der in den Mineralien Monazit und Bastnasit enthaltenen Lanthaniden aus. Meerwasser enthält 1 Teil pro Billion Pr. Im Wesentlichen wird in der Erdatmosphäre kein Praseodym gefunden.
- Die Seltenerdelemente haben in der modernen Gesellschaft viele Verwendungszwecke und gelten als äußerst wertvoll. Pr verleiht Glas und Emaille eine gelbe Farbe. Rund 5% des Mischmetalls bestehen aus Praseodym. Das Element wird zusammen mit anderen Seltenen Erden verwendet, um Kohlenstoffbogenlichter herzustellen. Es färbt Zirkonia gelb-grün und kann simulierten Edelsteinen zugesetzt werden, um Peridot nachzuahmen. Moderner Feuerstahl enthält ca. 4% Praseodym. Didymium, das Pr enthält, wird zur Herstellung von Glas für Schutzbrillen für Schweißer und Glasbläser verwendet. Pr wird mit anderen Metallen legiert, um leistungsstarke Seltenerdmagnete, hochfeste Metalle und magnetokalorische Materialien herzustellen. Das Element 59 wird als Dotierungsmittel verwendet, um faseroptische Verstärker herzustellen und Lichtimpulse zu verlangsamen. Praseodymoxid ist ein wichtiger Oxidationskatalysator.
- Praseodym hat keine bekannte biologische Funktion. Wie andere Seltenerdelemente weist Pr eine geringe bis mäßige Toxizität für Organismen auf.
Praseodym-Elementdaten
Elementname: Praseodym
Elementsymbol: Pr
Ordnungszahl: 59
Elementgruppe: F-Block-Element, Lanthanoid oder Seltene Erden
Elementperiode: Zeitraum 6
Atomares Gewicht: 140.90766(2)
Entdeckung: Carl Auer von Welsbach (1885)
Elektronenkonfiguration: [Xe] 4f3 6s2
Schmelzpunkt: 1208 K (935 ° C, 1715 ° F)
Siedepunkt: 3403 K (3130 ° C, 5666 ° F)
Dichte: 6,77 g / cm3 (nahe Raumtemperatur)
Phase: solide
Schmelzwärme: 6,89 kJ / mol
Verdampfungswärme: 331 kJ / mol
Molare Wärmekapazität: 27,20 J / (mol · K)
Magnetische Ordnung: paramagnetisch
Oxidationszustände: 5, 4, 3, 2
Elektronegativität: Pauling-Skala: 1.13
Ionisierungsenergien:
1. 527 kJ / mol
2. 1020 kJ / mol
3. 2086 kJ / mol
Atomradius: 182 Pikometer
Kristallstruktur: doppelt hexagonal dicht gepackt oder DHCP
Verweise
- Weast, Robert (1984). CRC, Handbuch für Chemie und Physik. Boca Raton, Florida: Verlag der Chemical Rubber Company. pp. E110.
- Emsley, John (2011). Bausteine der Natur: Ein Leitfaden von A bis Z zu den Elementen. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Gschneidner, K. A., und Eyring, L., Handbuch zur Physik und Chemie seltener Erden, North Holland Publishing Co., Amsterdam, 1978.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie der Elemente (2. Aufl.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- R. J. J. Callow, Die industrielle Chemie der Lanthanonen, Yttrium, Thorium und Uran, Pergamon Press, 1967.