Неодим

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Неодим (Nd)
Атомний номер 60
Зовнішній вигляд
простої речовини
сріблясто-білий
рідкоземельний метал
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)
144,24 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 182 пм
Енергія іонізації
(перший електрон)
531,5(5,51) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Xe] 4f4 6s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 184 пм
Радіус іона 99.(+3e) 5 пм
Електронегативність
(за Полінгом)
1,14
Електродний потенціал Nd←Nd3+ -2,32В
Nd←Nd2+ -2,2В
Ступені окиснення 3
Термодинамічні властивості
Густина 7,007 г/см³
Питома теплоємність 0,205 Дж/(K моль)
Теплопровідність (16,5) Вт/(м К)
Температура плавлення 1294 K
Теплота плавлення 7,1 кДж/моль
Температура кипіння 3341 K
Теплота випаровування 289 кДж/моль
Молярний об'єм 20,6 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки гексагональна
Період ґратки 3,660 Å
Відношення c/a 1,614
Температура Дебая n/a K
Періодична система елементів
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Неодим (рос. неодим, англ. neodymium, нім. Neodym n) – хімічний елемент. Символ Nd, ат. н. 60, ат. м. 144,24, належить до лантаноїдів. Сріблясто-білий метал. Нижче 885 °С кристалічна ґратка гексагональна, щільно упакована (α-Nd), вище – кубічна (β-Nd). Густина 7,007. t_пл = 1024 °С; t_кип = 3030 °С. Сер. вміст Н. в земній корі 3,7•10–3 за масою. Як і всі інші лантаноїди, Н. присутній в багатьох рідкісноземельних мінералах – у ксенотимі, монациті, ортиті, бастнезиті і ін.

Історія[ред.ред. код]

Відкритий К. Ауером фон Вельсбахом у 1885 р.

Походження назви[ред.ред. код]

Його назва походить від грецьких слів «neos» та «didimos» (у латинській транскрипції) відповідно в українському перекладі «новий» та «близнюк». Насправді хіміки довго думали, що суміш празеодим-неодимових оксидів була окремим хімічним елементом, поки Карл Ауер фон Вельсбах не розділив їх у 1885 році.

Фізичні властивості[ред.ред. код]

Сріблясто-білий метал. При температурі нижче 885 °С кристалічна ґратка гексагональна, щільно упакована (α-Nd), при вищій температурі – кубічна (β-Nd). Густина 7,007 г/см³; tпл = 1024 °С; tкип = 3030 °С.

Хімічні властивості[ред.ред. код]

Неодим повільно, а при температурі вище 150 °C активно реагує з киснем повітря з утворенням неодим (ІІІ) оксиду:

4 Nd + 3 O2 → 2 Nd2O3

Повільно реагує з водою, однак реакція пришвидшується при нагріванні з утворенням гідроксиду:

2 Nd (тв) + 6 H2O (р) → 2 Nd(OH)3 (aq) + 3 H2 (г)

Неодим реагує з галогенами:

2 Nd (тв) + 3 F2 (г) → 2 NdF3 (тв) [сіль фіолетового кольору ]
2 Nd (тв) + 3 Cl2 (г) → 2 NdCl3 (тв) [сіль рожево-лілового кольору]
2 Nd (тв) + 3 Br2 (г) → 2 NdBr3 (тв) [сіль фіолетового кольору ]
2 Nd (тв) + 3 I2 (г) → 2 NdI3 (тв) [сіль зеленого кольору ]

Nd реагує з розбавленими кислотами з утворенням Nd(III) іону який забарвлює розчин у ліловий колір (існує як [Nd(OH2)9]3+ комплекс)

2 Nd (тв) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Nd3+ (aq) + 3 SO2−4 (aq) + 3 H2 (г)

Розповсюдження[ред.ред. код]

Середній вміст ніодиму в земній корі за масою становить 3,7•10–3. Як і всі інші лантаноїди, ніодим присутній в багатьох рідкісноземельних мінералах – у ксенотимі, монациті, ортиті, бастнезиті і ін.

Отримання[ред.ред. код]

Одержують Н. кальцієтермічним відновленням його трифториду або трихлориду, а також при електролізі розплаву трихлориду Н. Для відокремлення Н. від ін. лантаноїдів широко застосовують методи йонообмінної хроматографії.

Застосування[ред.ред. код]

Ніодим використовується як компонент магнієвих, алюмінієвих і титанових сплавів, у скляній промисловості, при виробництві лазерних матеріалів.

Література[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]