Le praséodyme est l'élément 59 du tableau périodique avec le symbole d'élément Pr. C'est l'un des les métaux des terres rares ou lanthanides. Voici une collection de faits intéressants sur le praséodyme, y compris son histoire, ses propriétés, ses utilisations et ses sources.
- Le praséodyme a été découvert par le chimiste suédois Carl Mosander en 1841, mais il ne l'a pas purifié. Il travaillait sur des échantillons de terres rares, qui contiennent des éléments avec des propriétés similaires qu'ils sont extrêmement difficiles à séparer les uns des autres. À partir d'un échantillon de nitrate de cérium brut, il a isolé un oxyde qu'il a appelé "lantana", qui était de l'oxyde de lanthane. Lantana s'est avéré être un mélange d'oxydes. Une fraction était une fraction rose qu'il appelait didymium. Per Teodor Cleve (1874) et Lecoq de Boisbaudran (1879) ont déterminé que le didymium était un mélange d'éléments. En 1885, le chimiste autrichien Carl von Welsbach a séparé le didymium en praséodyme et néodyme. Le mérite de la découverte et de l'isolement officiels de l'élément 59 est généralement attribué à von Welsbach.
- Le praséodyme tire son nom des mots grecs prasios, ce qui signifie "vert", et didymos, ce qui signifie "jumeau". La partie "jumelle" fait référence à l'élément étant le jumeau du néodyme dans le didymium, tandis que "vert" fait référence à la couleur du sel isolé par von Welsbach. Le praséodyme forme des cations Pr (III), qui sont vert jaunâtre dans l'eau et le verre.
- En plus de l'état d'oxydation +3, Pr se produit également en +2, +4 et (unique pour un lanthanide) +5. Seul l'état +3 se produit dans les solutions aqueuses.
- Le praséodyme est un métal argenté doux qui développe un revêtement d'oxyde vert dans l'air. Ce revêtement se décolle ou s'écaille, exposant le métal frais à l'oxydation. Pour éviter la dégradation, le praséodyme pur est généralement stocké sous atmosphère protectrice ou dans de l'huile.
- L'élément 59 est hautement malléable et ductile. Le praséodyme est inhabituel en ce que c'est paramagnétique à toutes les températures supérieures à 1 K. D'autres métaux des terres rares sont ferromagnétiques ou antiferromagnétiques à basses températures.
- Le praséodyme naturel se compose d'un isotope stable, le praséodyme-141. 38 radio-isotopes sont connus, le plus stable étant le Pr-143, qui a une demi-vie de 13,57 jours. Les isotopes du praséodyme vont du nombre de masse 121 à 159. 15 isomères nucléaires sont également connus.
- Le praséodyme se produit naturellement dans la croûte terrestre à une abondance de 9,5 parties par million. Il représente environ 5% des lanthanides trouvés dans les minéraux monazite et bastnasite. L'eau de mer contient 1 partie par billion de Pr. Il n'y a pratiquement pas de praséodyme dans l'atmosphère terrestre.
- Les éléments des terres rares ont de nombreuses utilisations dans la société moderne et sont considérés comme extrêmement précieux. Pr donne une couleur jaune au verre et à l'émail. Environ 5% du mischmetal est constitué de praséodyme. L'élément est utilisé avec d'autres terres rares pour fabriquer des lampes à arc en carbone. Il colore la zircone cubique jaune-vert et peut être ajouté à des pierres précieuses simulées pour imiter le péridot. Le firesteel moderne contient environ 4% de praséodyme. Le didymium, qui contient du Pr, est utilisé pour fabriquer du verre pour les lunettes de protection des soudeurs et des souffleurs de verre. Le Pr est allié à d'autres métaux pour fabriquer de puissants aimants en terres rares, des métaux à haute résistance et des matériaux magnétocaloriques. L'élément 59 est utilisé comme agent dopant pour fabriquer des amplificateurs à fibre optique et pour ralentir les impulsions lumineuses. L'oxyde de praséodyme est un important catalyseur d'oxydation.
- Le praséodyme ne remplit aucune fonction biologique connue. Comme les autres éléments des terres rares, le Pr présente une toxicité faible à modérée pour les organismes.
Données sur les éléments du praséodyme
Nom d'élément: Praséodyme
Symbole d'élément: Pr
Numéro atomique: 59
Groupe d'éléments: élément f-block, lanthanide ou terre rare
Période d'élément: période 6
Poids atomique: 140.90766(2)
Découverte: Carl Auer von Welsbach (1885)
Configuration électronique: [Xe] 4f3 6s2
Point de fusion: 1208 K (935 ° C, 1715 ° F)
Point d'ébullition: 3403 K (3130 ° C, 5666 ° F)
Densité: 6,77 g / cm3 (près de la température ambiante)
Phase: solide
Température de fusion: 6,89 kJ / mol
Chaleur de vaporisation: 331 kJ / mol
Capacité thermique molaire: 27,20 J / (mol · K)
Commande magnétique: paramagnétique
États d'oxydation: 5, 4, 3, 2
Électronégativité: Échelle de Pauling: 1,13
Énergies d'ionisation:
1er: 527 kJ / mol
2e: 1020 kJ / mol
3e: 2086 kJ / mol
Rayon atomique: 182 picomètres
Structure en cristal: double hexagonale compacte ou DHCP
Les références
- Weast, Robert (1984). CRC, Manuel de chimie et physique. Boca Raton, Floride: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110.
- Emsley, John (2011). Blocs de construction de la nature: un guide de A à Z sur les éléments. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Gschneidner, K.A., et Eyring, L., Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, North Holland Publishing Co., Amsterdam, 1978.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chimie des éléments (2e éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- R. J. Inexpérimenté, Chimie industrielle des lanthanons, de l'yttrium, du thorium et de l'uranium, Pergamon Press, 1967.