празеодим

празеоди́м

(лат. Praseodymium), химический элемент III группы периодической системы; относится к лантаноидам. Металл, плотность 6,475 г/см³, t_пл 932°C. Легирующая добавка к стали, сплавам цветных металлов, магнитным сплавам.

* * *

ПРАЗЕОДИМ

ПРАЗЕОДИ́М (лат. Praseodimium), Pr (читается «празеодим»), химический элемент с атомным номером 59, атомная масса 140,9077. В природе один стабильный нуклид ¹⁴¹Pr. Конфигурация трех внешних электронных слоев 4s²p⁶d¹⁰f³5s²p⁶5d⁰6s². Образует соединения в степенях окисления +2, +3 и +4 (валентности II, III и IV).
Относится к редкоземельным элементам цериевой подгруппы лантаноидов. Расположен в группе IIIB, 6 периода периодической системы.
Радиус нейтрального атома Pr 0,182 нм, радиус иона Pr³⁺ — 0,113 (координационное число 6) иона Pr ⁴⁺— 0,099 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации атома Pr 5,42, 10,55, 21,63, 38,96 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,07.
История открытия
Празеодим был открыт в 1885 австрийским химиком К. Ауэром фон Вельсбахом (см. АУЭР фон ВЕЛЬСБАХ Карл). Он установил, что обнаруженный в 1839 шведским химиком К. Г. Мосандером (см. МОСАНДЕР Карл Густав) элемент дидим является смесью двух элементов с близкими физическими и химическими свойствами, которые он дал название неодим (см. НЕОДИМ) и празеодим (от греч. «празеос» — светло-зеленый и «дидимос» — двойник).
Нахождение в природе
Содержание в земной коре 7·10^-4% по массе. Входит в состав таких минералов, как бастнезит (см. БАСТНЕЗИТ), монацит, (см. МОНАЦИТ) лопарит (см. ЛОПАРИТ) ,самарските и апатите (см. АПАТИТЫ) .
Получение
При выделении из природных объектов Pr концентрируется вместе с легкими лантаноидами, дальнейшее разделение проводят методами ионной хроматографии (см. ХРОМАТОГРАФИЯ) или экстракции (см. ЭКСТРАКЦИЯ ЖИДКОСТНАЯ). На последней стадии отделяют Pr от неодима. Металлический Pr получают электролизом (см. ЭЛЕКТРОЛИЗ) расплава хлорида празеодима PrCl₃.
Физические и химические свойства
Празеодим — светло-серый металл. До 796°C существует a-модификация с гексагональной решеткой типа лантана, параметры а = 0,36725 нм и с = 1,18354 нм, от 796°C до температуры плавления (932°C) — b-модификация с кубической решеткой типа a-Fe. При высоких давлениях существует кубическая модификация празеодима. Температура кипения 3512°C, плотность a-Pr 6,475 кг/дм³.
На воздухе празеодим медленно окисляется, при нагревании возгорается, образуя оксид Pr₆O₁₁. Прокаливая этот оксид в атмоcфере H или CH₄, образуется оксид Pr₂O₃. Если окисление празеодима проводить в атмосфере O₂ при давлении 10 МПа, образуется диоксид празеодима PrO₂. Оксиды Pr имеют основный характер; при реакциях этих оксидов с минеральными кислотами возникают соответствующие соли Pr³⁺.
При нагревании Pr реагирует с галогенами, (см. ГАЛОГЕНЫ) образуя тригалогениды, такие как PrCl₃ и PrF₃.
Применение
Празеодим — компонент миш-металла (см. МИШ-МЕТАЛЛ), легких сплавов с магнием (см. МАГНИЙ) и алюминием (см. АЛЮМИНИЙ), легирующая добавка к стали и другим сплавам. Оксиды празеодима — компоненты стекол для защиты глаз от желтого излучения Na, а также УФ и ИК излучения при сварке, обесцвечивают железосодержащие стекла, пигменты для цветного стекла, художественной керамики. Смесь оксидов Pr(III) и Ce(IV) — основа полирующих порошков для оптики, компоненты катализаторов крекинга.