Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


НЕОДИМ

НЕОДИМ (от греч. neos-новый и didymos- близнец, двойник; лат. Neodimium) Nd, хим. элемент III гр. периодич. системы; относится к редкоземельным элементам (цериевая подгруппа лантаноидов); ат. н. 60, ат. м. 144,24. Прир. смесь состоит из стабильных изотопов 142Nd (27,07%), 143Nd (12,17%), 145Nd (8,30%), 146Nd (17,22%), 148Nd (5,78%) и радиоактивных изотопов 144Nd (23,78%, Т1/2 5.1015г), l50Nd (5,67%, T1/2 2.1015 г). Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 4s24p64d104f45s25p66s2; степень окисления + 3, +4, реже + 2; энергия ионизации при последоват. переходе от Nd0 к Nd4+ соотв. 5,49, 10,72, 22,14, 40,41 эВ; радиусы: атомный 0,182 нм, ионный (в скобках -координац. число) для Nd3+ 0,112 нм (6), 0,125 нм (8), 0,130 нм (9), 0,141 нм (12), для Nd2+ 0,143 нм (8), 0,149 нм (9).

Неодим-один из наиб. распространенных РЗЭ. Содержание в земной коре 2,5.10-3% по массе, в морской воде 9,2.10-6 мг/л. Вместе с др. РЗЭ цериевой подгруппы содержится в минералах монацит, бестнезит (до 20% Nd2O3), лопарит.

Свойства. Неодим-металл светло-серого цвета; до 885 °С существует a-модификация с гексагoн. решеткой типа La, а = 0,36579 нм, с = 1,17992 нм, z = 4, пространств. группа Р63/ттс; высокотемпературная b-форма-кубич. типа a-Fe, а = 0,413 нм, z = 2, пространств. группа Fm3m; DH перехода a<=>b 3,0 кДж/моль; т. пл. 1016 °С, т. кип. 3027 °С; плотн. a-Nd 6,908 г/см3, b-Nd 6,80 г/см3; С0p 27,42 ДжДмоль•К); DH0пл 7,15 кДж/моль; S0п298 71,68 ДжДмоль.К); давление пара 4,50.10-3 Па (1016°С): температурный коэф. линейного расширения 6,7-10~6К , р 6,43-10:5 Ом-см; парамагнетик, магн. восприимчивость +5,628.10-3; ниже 20 К (точка Нееля)-антиферромагнетик; твердость по Бринеллю 350-450 МПа. Легко поддается "мех. обработке в атмосфере Аr. Неодим более стоек к окислению воздухом, чем La, Се и Рr, но менее стоек, чем тяжелые РЗЭ. При нагр. на воздухе быстро окисляется. С минер. к-тами бурно реагирует, взаимод. с кипящей водой. Реагирует с галогенами, N2, H2, особенно при нагревании. В водных средах стабильны только соед. Nd(III). Известные соед. Nd(IY)-Cs3[NdF7] и Ba2(Ce,Nd)2O6. Получены дигалогениды NdX2.

Устойчивые комплексные соед. с полидентатными лиган-дами образует Nd(III) (координац. число 6-12). Комплексо-образование с монодентатными лигандами не характерно для неодима.

Сесквиоксид Nd2O3-голубовато-фиолетовые кристаллы с кубич. решеткой (а = 1,1140 нм, z = 16, пространств. группа Ia3); известна гексагoн. модификация (а =0,3831 нм, с = 0,6008 нм, z=1, пространств. группа С3т); т. пл. 2320 °С; плотн. 7,327 г/см3; С0p 111,3 ДжДмоль.К); DH0обр — 1808,3 кДж/моль; S0298 158,5 ДжДмоль.К); получают разложением Nd(NO3)3, Nd2(C2O4)3 или др. солей на воздухе обычно при 800-1000 °С. Временно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 6 мг/м3.

Т р и ф т о р и д NdF3-бледно-розовые кристаллы с тригон. решеткой (пространств. группа Р3С1, z = 6, для гексагoн. установки а = 0,7030 нм, с = 0,7200 нм); т. пл. 1377 °С, т. кип. 2300 °С; С0p 94,9 ДжДмоль.К); DH0обр - 1679,0 кДж/моль; S0298 121,3 ДжДмоль.К); получают взаимод. Nd2O3 с HF-гa-зом при 700 °С, осаждением из водных р-ров солей Nd(III) действием HF, термич. разложением фтораммониевых комплексов при 400-500 °С в атмосфере Ar, N2 и др.; применяют для получения чистого неодима металлотермич. способом, как компонент лазерных фторидных материалов.

Т р и х л о р и д NdCl3-розово-фиолетовые гигроскопичные кристаллы с гексагон. решеткой (а = 0,7381 нм, с = 0,4231 нм, z = 2, пространств. группа С63/т); т. пл. 758 °С, т. кип. 1690 °С; С0р 99,24 ДжДмоль.К); DH0обр- 1040,6 кДж/моль; S0298 153,0 ДжДмоль.К); с НВr и HI легко переходит в соответствующие тригалогениды; образует гидраты; получают взаимод. смеси Сl2 и ССl4 с Nd2O3 или Nd2(C2O4)3 выше 200 °С и др. способами; безводный NdCl3 применяют для получения металлического неодима металлотермич. способом. ЛД50 4 г/кг (мыши, подкожно).

Получение. Неодим при разделении РЗЭ концентрируется вместе с легкими лантаноидами и выделяется вместе с Рr; смесь соед. Рr(III) и Nd(III) наз. дидимом. Металлический неодим получают из безводных галогенидов электролизом их расплава или кальциетермическим восстановлением. Электролиз расплава NdF3 или NdCl3добавками галогенидов Li, К, Са, Ва) ведут при 1000 °С и катодной плотн. тока 4,7 А/см2; материал анода и катода-графит.

Применение. Неодим-компонент мишметалла, легирующая добавка к чугунам, сталям и др. сплавам, компонент легких сплавов на основе Mg и Аl. Перспективно использование сплава Nd-Fe-B для произ-ва мощных постоянных магнитов. Оксид и фосфат неодима-пигменты в произ-ве цветного стекла, фосфат-также для керамики; Nd2O3 - компонент художеств. и оптич. стекла для фотометров и др. устройств, лазерных материалов на основе неодимового стекла, иттрий-алюминиевых гранатов и др.; перспективен для изготовления экранов цветных телевизоров как активатор като-долюминофоров на основе Y2O3.

Неодим впервые получил К. Ауэр фон Вельсбах в 1885.

Лит. см. при ст. Редкоземельные элементы.

Л. И. Мартыненко, С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн