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


ПРАЗЕОДИМ

ПРАЗЕОДИМ (от греч. prasios- светло-зеленый и didymos двойник; лат. Praseodimium) Рг, хим. элемент III гр. перио-дич, системы; относится к редкоземельным элементам (церие-вая подгруппа лантаноидов); ат. н. 59, ат. м. 140,9077 В природе-единств. стабильный изотоп 141Рr.

Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 4f35s266s2; степени окисления +4, +3, реже +2: энергии ионизации при последоват. переходе от Рr0 к Рr4+ соотв. 5,42, 10,55, 21,624, 38,98 эВ; атомный радиус 0,182 нм, ионный радиус (в скобках указано координац. число) Рr3+ 0,113нм (6), 0,127нм (8), 0,132 (9), Рr4+ 0,099 нм (6), 0,110 (8).

Содержание празеодима в земной коре 7·10-4% по массе, в морской воде 2,6·10-6 мг/л. Вместе с др. РЗЭ цериевой подгруппы содержится в минералах монаците и бастнезите (содержание до 8%), лопарите, самарските, апатите.

Свойства. Празеодим-металл светло-серого цвета; до 796 °С существует a-модификация с гексаген. решеткой типа La, а = 0,36725 нм, с = 1,18354 нм, z = 4, пространств. группа Р63/ттс; высокотемпературная b-модификация-кубич. типа Си, а = 0,413 нм, z = 4, пространств. группа Fт3т; DH0 перехода a4016-12.jpgb 3,2 кДж/моль; при давлении 4 ГПа образуется модификация с кубич. решеткой типа a-Fe, a = = 0,488 нм, z = 2, пространств. группа Fm3m; т. пл. 932 °С, т. кип. 3512 °С; плотн. a-Рr 6,475 г/см3; b-Рr 6,64 г/см3; 4016-13.jpg 27,44 ДжДмоль·К); 4016-14.jpg 6,90 кДж/моль,4016-15.jpg 337,9 кДж/моль; 4016-16.jpg 73,93 Дж/(моль·К); давление пара при 932 °С 2,47·10-5 Па; температурный коэф. линейного расширения 6,5·10-6 К-1; r 7,05·10-5 Ом·см (300 К); парамагнетик, магн. восприимчивость +5,01·10~3 (20 °С); твердость по Бринеллю 350-500 МПа. Легко поддается мех. обработке (в инертной атмосфере).

На воздухе празеодим медленно окисляется, при нагр., особенно в тонкодисперсном состоянии, возгорается. С минер. к-тами бурно реагирует, слабо взаимод. с кипящей водой. Легко реагирует с галогенами, N2, Н2, особенно при нагревании. Соед. Pr(IV) с кислородом окрашены в черный цвет, фториды бесцв.; соед. Pr(III) имеют зеленую окраску. В водных средах Рr4+ существует лишь в составе малоустойчивых гетерополисоединений, твердые PrF4 и комплексные фториды Pr(IV) существенно стабильнее, но нек-рые (напр., PrF4, Na2[PrF6]) при нагр. выделяют фтор. Соед. Рr(III) в водных средах весьма устойчивы, трудно окисляются и не восстанавливаются. Соед. Pr(II) известны лишь в твердой фазе (напр., низшие галогениды).

Наиб. устойчив при обычных условиях оксид состава Рr6О11, не являющийся, однако, индивидуальным соединением. Его получают прокаливанием любых производных на воздухе при 800-1000 °С. Сесквиоксид Рr2О3 получают прокаливанием Рr6О11 в восстановит. атмосфере2, СН4 и др.) или окислением металла при низкой т-ре. Диоксид РrО2 образуется выше 300 °С при давлениях О2 более 10 МПа. Все известные оксиды празеодима взаимод. с минер. и орг. к-тами, давая водные р-ры солей Рr(III).

Трифторид PrF3-бледно-зеленые кристаллы с три-гон. решеткой (пространств. группа Р3С1, z = 6; для гек-сагон. установки: а = 0,7078 нм, с = 0,7239 нм); т. пл. 1395°С, т. кип. 2300 °С; 4016-17.jpg 103,34 ДжДмоль·К);4016-18.jpg — 1689,1 кДж/моль; 4016-19.jpg 116,3 ДжДмоль-К); получают взаимод. Рr6О11 с газообразным HF при 600 °С, разложением фтораммониевых комплексов при 400-500 °С в атмосфере N2, Аr и др.; применяют для получения празеодима металло-термич. способом, как компонент фторидных лазерных материалов.

Три хлорид РrС13-зеленые весьма гигроскопичные кристаллы с гексагон. решеткой (а = 0,7410 нм, с = 0,4250 нм, z = 2, пространств. группа С63/m); т, пл. 786 °С, т. кип. 1710 °С;4016-20.jpg98,95 ДжДмоль·К);4016-21.jpg -1057,7 кДж/моль; 4016-22.jpg 153,3 ДжДмоль · К); с НВг и HI легко переходит в соответствующие тригалогениды; образует гидраты; получают взаимод. смеси С12 и СС14 с оксалатом Рr выше 200 °С, хлорированием гидрата РгС13 тионилхлоридом при нагр.; безродный РгС13 применяют для получения металлического празеодима, гексагидрат - для синтеза др. соединений Рr.

Получение. При экстракционном и хроматографич. разделении и дробной кристаллизации празеодим концентрируется вместе с легкими лантаноидами и выделяется вначале в форме "дидима" - смеси соед. Pr(III) и Nd(III), к-рые затем разделяют. Металлический празеодим получают из безводных гало-генидов металлотермически или электролизом (осн. кол-во празеодима). Электролитич. ванна содержит смеси безводных хлоридов Рr, Na и К; т-ра 800-850 °С; катод из графита, катодная плотн. тока 4 А/см2.

Применение. Празеодим-компонент мишметалла, магн. сплавов с Со и Ni, легирующая добавка к стали и др. сплавам. Оксиды празеодима-компоненты спец. стекол для защиты глаз от желтого излучения Na, а также УФ и ИК излучения при сварке, обесцвечивают железосодержащие стекла, пигменты для цветного стекла, художеств. керамики. Смеси оксидов Рr(III) и Ce(IV) - основа полиритов (полирующие порошки) для оптич. линз, компоненты катализаторов крекинга.

Празеодим открыт в составе дидима К. Ауэром фон Вельсбахом 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