Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

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 4f35s25р66s2; 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 П. 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. П.-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 3т; DH0 перехода ahttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/4/4/11744.jpegb 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; http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/4/5/11745.jpeg 27,44 ДжДмоль·К); http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/4/6/11746.jpeg 6,90 кДж/моль,http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/4/7/11747.jpeg 337,9 кДж/моль; http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/4/8/11748.jpeg 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 П. 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. атмосфере (Н2, 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 П. 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; http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/4/9/11749.jpeg 103,34 ДжДмоль·К);http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/5/0/11750.jpeg — 1689,1 кДж/моль; http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/5/1/11751.jpeg 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 П. 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;http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/5/2/11752.jpeg98,95 ДжДмоль·К);http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/5/3/11753.jpeg -1057,7 кДж/моль; http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/5/4/11754.jpeg 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 П., гексагидрат - для синтеза др. соединений Рr.

Получение. При экстракционном и хроматографич. разделении и дробной кристаллизации П. концентрируется вместе с легкими лантаноидами и выделяется вначале в форме "дидима" - смеси соед. Pr(III) и Nd(III), к-рые затем разделяют. Металлический П. получают из безводных гало-генидов металлотермически или электролизом (осн. кол-во П.). 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. П.-компонент мишметалла, магн. сплавов с Со и Ni, легирующая добавка к стали и др. сплавам. Оксиды П.-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.

П. 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






Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама
Видео