химический каталог




ПРАЗЕОДИМ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ПРАЗЕОДИМ (от греческого prasios- светло-зеленый и didymos двойник; лат. Praseodimium) Рг, химический элемент III гр. перио-дич, системы; относится к редкоземельным элементам (церие-вая подгруппа лантаноидов); атомный номер 59, атомная масса 140,9077 В природе-единств. стабильный изотоп 141Рr.

Конфигурация внешний электронных оболочек атома 4f35s266s2; степени окисления +4, +3, реже +2: энергии ионизации при последоват. переходе от Рr0 к Рr4+ соответственно 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 ПРАЗЕОДИМ в земной коре 7•10-4% по массе, в морской воде 2,6•10-6 мг/л. Вместе с другими 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 ab 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; температура плавления 932 °С, температура кипения 3512 °С; плотность a-Рr 6,475 г/см3; b-Рr 6,64 г/см3; 27,44 ДжДмоль•К); 6,90 кДж/моль, 337,9 кДж/моль; 73,93 Дж/(моль•К); давление пара при 932 °С 2,47•10-5 Па; температурный коэффициент 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 механические обработке (в инертной атмосфере).

На воздухе ПРАЗЕОДИМ медленно окисляется, при нагревании, особенно в тонкодисперсном состоянии, возгорается. С минеральных кислотами бурно реагирует, слабо взаимодействие с кипящей водой. Легко реагирует с галогенами, N2, Н2, особенно при нагревании. Соед. Pr(IV) с кислородом окрашены в черный цвет, фториды бесцв.; соединение 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 некоторые (например, PrF4, Na2[PrF6]) при нагревании выделяют фтор. Соед. Рr(III) в водных средах весьма устойчивы, трудно окисляются и не восстанавливаются. Соед. Pr(II) известны лишь в твердой фазе (например, 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. атмосфере (Н2, СН4 и др.) или окислением металла при низкой температуре. Диоксид РrО2 образуется выше 300 °С при давлениях О2 более 10 МПа. Все известные оксиды ПРАЗЕОДИМ взаимодействие с минеральных и органическое кислотами, давая водные растворы солей Рr(III).

Трифторид PrF3-бледно-зеленые кристаллы с три-гон. решеткой (пространств. группа Р3Cl, z = 6; для гек-сагон. установки: а = 0,7078 нм, с = 0,7239 нм); температура плавления 1395°С, температура кипения 2300 °С; 103,34 ДжДмоль•К); — 1689,1 кДж/моль; 116,3 ДжДмоль-К); получают взаимодействие Рr6О11 с газообразным HF при 600 °С, разложением фтораммониевых комплексов при 400-500 °С в атмосфере N2, Аr и др.; применяют для получения ПРАЗЕОДИМ металло-термодинамически способом, как компонент фторидных лазерных материалов.

Три хлорид РrCl3-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, температура кипения 1710 °С;98,95 ДжДмоль•К); -1057,7 кДж/моль; 153,3 ДжДмоль • К); с НВг и HI легко переходит в соответствующие тригалогениды; образует гидраты; получают взаимодействие смеси Cl2 и СCl4 с оксалатом Рr выше 200 °С, хлорированием гидрата РгCl3 тионилхлоридом при нагревании; безродный РгCl3 применяют для получения металлического ПРАЗЕОДИМ, 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 соединение Pr(III) и Nd(III), которые затем разделяют. Металлический ПРАЗЕОДИМ получают из безводных гало-генидов металлотермически или электролизом (основные количество ПРАЗЕОДИМ). Электролитич. ванна содержит смеси безводных хлоридов Рr, Na и К; температура 800-850 °С; катод из графита, катодная плотность тока 4 А/см2.

Применение. ПРАЗЕОДИМ-компонент мишметалла, магн. сплавов с Со и Ni, легирующая добавка к стали и др. сплавам. Оксиды ПРАЗЕОДИМ-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 оптический линз, компоненты катализаторов крекинга.

ПРАЗЕОДИМ открыт в составе дидима К. Ауэром фон Вельсбахом в 1885.

Литература см. при ст Редкоземельные элементы. Л. И Мартыненко, С Д Моисеев. Ю М Киселев

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
частный адвокат по земельным делам
купить твердотопливный котел в москве
журнальный столик капля
бочкоопрокидыватель высота подъема 5 метров

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)