Praseodüüm on perioodilise tabeli element 59 elemendi sümboliga Pr. See on üks haruldased muldmetallid või lantaniidid. Siin on huvitavate faktide kogum praseodüümi kohta, sealhulgas selle ajalugu, omadused, kasutusalad ja allikad.
- Praseodüümi avastas Rootsi keemik Carl Mosander 1841. aastal, kuid ta ei puhastanud seda. Ta töötas haruldaste muldmetallide proovide kallal, mis sisaldavad selliseid sarnaseid omadusi omavaid elemente, mida on üksteisest äärmiselt raske eraldada. Toores tseeriumnitraadi proovist eraldas ta oksiidi, mida ta nimetas "lantana", mis oli lantaanoksiid. Lantana osutus oksiidide seguks. Üks fraktsioon oli roosa fraktsioon, mida ta nimetas didüümium. Per Teodor Cleve'i (1874) ja Lecoq de Boisbaudrani (1879) arvates oli didüümium elementide segu. 1885. Aastal eraldas Austria keemik Carl von Welsbach didüümiumi praseodüümiks ja neodüüm. Elemendi 59 ametliku avastamise ja eraldamise tunnustus antakse üldiselt von Welsbachile.
- Praseodüüm saab selle nime kreeka sõnadest prasios, mis tähendab "rohelist", ja didymos, mis tähendab "kaksikut". "Kaksik" osa tähistab elementi, mis on neodüümi kaksikdimüüm, samas kui "roheline" tähistab von Welsbachi eraldatud soola värvi. Praseodüüm moodustab Pr (III) katioone, mis on vees ja klaasis kollakasrohelised.
- Lisaks +3 oksüdatsiooni olekule toimub Pr ka +2, +4 ja (unikaalne lantaniidi korral) +5. Vesilahustes esineb ainult +3 olekut.
- Praseodüüm on pehme hõbedane metall, millest õhus moodustub roheline oksiidkate. See kate koorub või eraldub, pannes värske metalli oksüdeeruma. Lagunemise vältimiseks hoitakse puhast praseodüümi tavaliselt kaitsekeskkonnas või õlis.
- Element 59 on väga kõrge tempermalmist ja plastiline. Praseodüüm on selles mõttes ebatavaline see on paramagnetiline kõigil temperatuuridel üle 1 K. Muud haruldased muldmetallid on madalatel temperatuuridel ferromagnetilised või antiferromagnetilised.
- Looduslik praseodüüm koosneb ühest stabiilsest isotoobist, praseodüüm-141. Teada on 38 radioisotoopi, millest kõige stabiilsem on Pr-143, mille poolväärtusaeg on 13,57 päeva. Praseodüümi isotoobid varieeruvad massiarvust 121-159. Samuti on teada 15 tuumaisomeeri.
- Esineb praseodüüm looduslikult maakoores arvukuses 9,5 osa miljoni kohta. See moodustab umbes 5% mineraalainetes monasiidis ja bastnasiidis leiduvatest lantaniididest. Merevesi sisaldab 1 osa triljoni Pr kohta. Maa atmosfääris praktiliselt ei leidu praseodüümi.
- Haruldaste muldmetallide elementidel on tänapäeva ühiskonnas palju kasutusvõimalusi ja neid peetakse äärmiselt väärtuslikuks. Pr annab klaasile ja emailile kollase värvuse. Ligikaudu 5% mischmetalist koosneb praseodüümist. Elementi kasutatakse koos teiste haruldaste muldmetallidega süsiniku kaarlampide valmistamiseks. See värvib kuupmeetri tsirkooniumoksiidi kollakasroheliseks ja seda võib lisada simuleeritud kalliskividele, et jäljendada peridooti. Kaasaegne tulekeras sisaldab umbes 4% praseodüümi. Prüksi sisaldavat didüümiumi kasutatakse keevitajate ja klaasipuhurite kaitseprillide klaasi valmistamiseks. Pr legeeritakse teiste metallidega võimsate haruldaste muldmetallide, ülitugevate metallide ja magnetsoolaste materjalide valmistamiseks. Elementi 59 kasutatakse dopinguainena kiudoptiliste võimendite valmistamiseks ja valguse impulsside aeglustamiseks. Praseodüümoksiid on oluline oksüdatsiooni katalüsaator.
- Praseodüümil puudub teadaolev bioloogiline funktsioon. Nagu teistel haruldaste muldmetallide elementidel, avaldab Pr ka organismidele madalat kuni mõõdukat toksilisust.
Praseodüümi elemendi andmed
Elemendi nimi: Praseodüüm
Elemendi sümbol: Pr
Aatomnumber: 59
Elementide rühm: f-plokk-element, lantaniid või haruldased muldmetallid
Elemendiperiood: periood 6
Aatommass: 140.90766(2)
Avastus: Carl Auer von Welsbach (1885)
Elektroni konfiguratsioon: [Xe] 4f3 6 s2
Sulamispunkt: 1208 K (935 ° C, 1715 ° F)
Keemispunkt: 3403 K (3130 ° C, 5666 ° F)
Tihedus: 6,77 g / cm3 (peaaegu toatemperatuuril)
Faas: tahke
Termotuumasüntees: 6,89 kJ / mol
Aurustumissoojus: 331 kJ / mol
Molaarse soojusmahtuvus: 27,20 J / (mol · K)
Magnetiline tellimine: paramagnetiline
Oksüdeerumisseisundid: 5, 4, 3, 2
Elektronegatiivsus: Paulingu skaala: 1.13
Ionisatsioonienergiad:
1.: 527 kJ / mol
2.: 1020 kJ / mol
3: 2086 kJ / mol
Aatomraadius: 182 pikomeetrit
Kristallstruktuur: kahekordne kuusnurkne tihedalt pakitud või DHCP
Viited
- Weast, Robert (1984). CRC, keemia ja füüsika käsiraamat. Boca Raton, Florida: Keemilise Kummi Ettevõtte Kirjastus. lk. E110.
- Emsley, John (2011). Looduse ehitusplokid: elementide A-Z juhend. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Gschneidner, K. A., ja Eyring, L., Haruldaste muldmetallide füüsika ja keemia käsiraamat, Põhja-Hollandi kirjastus, Amsterdam, 1978.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementide keemia (2. väljaanne). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- R. J. Callow, Lantanoonide, ütriumi, tooriumi ja uraani tööstuskeemia, Pergamon Press, 1967.