Neodim

Neodim, ₆₀Nd

Neodim
Izgovarjava	IPA: [nɛɔˈdiːm]
Videz	srebrno bel
Standardna atomska teža Ar, std(Nd)	144,242(3)[1]
Neodim v periodnem sistemu
Vodik Helij Litij Berilij Bor (element) Ogljik Dušik Kisik Fluor Neon Natrij Magnezij Aluminij Silicij Fosfor Žveplo Klor Argon Kalij Kalcij Skandij Titan (element) Vanadij Krom Mangan Železo Kobalt Nikelj Baker Cink Galij Germanij Arzen Selen Brom Kripton Rubidij Stroncij Itrij Cirkonij Niobij Molibden Tehnecij Rutenij Rodij Paladij Srebro Kadmij indij Kositer Antimon Telur Jod Ksenon Cezij Barij Lantan Cerij Prazeodim Neodim Prometij Samarij Evropij Gadolinij Terbij Disprozij Holmij Erbij Tulij Iterbij Lutecij Hafnij Tantal Volfram Renij Osmij Iridij Platina Zlato Živo srebro Talij Svinec Bizmut Polonij Astat Radon Francij Radij Aktinij Torij Protaktinij Uran (element) Neptunij Plutonij Americij Kirij Berkelij Kalifornij Ajnštajnij Fermij Mendelevij Nobelij Lavrencij Raderfordij Dubnij Siborgij Borij Hasij Majtnerij Darmštatij Rentgenij Kopernicij Nihonij Flerovij Moskovij Livermorij Tenes Oganeson – ↑ Nd ↓ U prazeodim ← neodim → prometij
Vrstno število (Z)	60
Skupina	n/a
Perioda	perioda 6
Blok	blok f
Razporeditev elektronov	[Xe] 4f4 6s2
Razporeditev elektronov po lupini	2, 8, 18, 22, 8, 2
Fizikalne lastnosti
Faza snovi pri STP	trdnina
Tališče	1024 °C
Vrelišče	3074 °C
Gostota (blizu s.t.)	7,01 g/cm3
v tekočem stanju (pri TT)	6,89 g/cm3
Talilna toplota	7,14 kJ/mol
Izparilna toplota	289 kJ/mol
Toplotna kapaciteta	27,45 J/(mol·K)
Parni tlak P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pri T (°C) 1.322 1.501 1.725 2.023 2.442 3.063
Lastnosti atoma
Oksidacijska stanja	0,[2] +2, +3, +4 (rahlo bazični oksid)
Elektronegativnost	Paulingova lestvica: 1,14
Ionizacijske energije	1.: 533,1 kJ/mol 2.: 1040 kJ/mol 3.: 2130 kJ/mol
Atomski polmer	empirično: 181 pm
Kovalentni polmer	201±6 pm
Spektralne črte neodima
Druge lastnosti
Pojavljanje v naravi	prvobitno
Kristalna struktura	​dvojna heksagonalna gosto zložena (dhgz)
Hitrost zvoka tanka palica	2330 m/s (pri 20 °C)
Temperaturni raztezek	α, poly: 9,6 µm/(m⋅K) (pri s.t.)
Toplotna prevodnost	16,5 W/(m⋅K)
Električna upornost	α, poly: 643 nΩ⋅m
Magnetna ureditev	paramagnetik, antiferomagnetik pod 20 K[3]
Magnetna susceptibilnost	+5628,0·10−6 cm3/mol (287,7 K)[4]
Youngov modul	α form: 41,4 GPa
Strižni modul	α form: 16,3 GPa
Stisljivostni modul	α form: 31,8 GPa
Poissonovo razmerje	α form: 0,281
Trdota po Vickersu	345–745 MPa
Trdota po Brinellu	265–700 MPa
Številka CAS	7440-00-8
Zgodovina
Odkritje	Carl Auer von Welsbach (1885)
Najpomembnejši izotopi neodima
Izo­top Pogos­tost Razpolovni čas (t1/2) Razpadni način Pro­dukt 142Nd 27,2% stabilen 143Nd 12,2% stabilen 144Nd 23,8% 2,29×1015 let α 140Ce 145Nd 8,3% stabilen 146Nd 17,2% stabilen 148Nd 5,8% 2,7×1018 let β−β− 148Sm 150Nd 5,6% 21×1018 let β−β− 150Sm
Kategorija: Neodim prikaži · pogovor · uredi · zgodovina | reference

Neodim je kemični element s simbolom Nd in atomskim številom 60. Neodim je redkozemeljska kovina in spada med lantanide. To je trda, nekoliko voljna srebrna kovina, ki se hitro potemni na zraku in vlagi. Ko oksidira, neodim reagira hitro in tvori spojine rožnate, vijolične / modre in rumene barve v oksidacijskih stanjih +2, +3 in +4. ^[5] Neodim je leta 1885 odkril avstrijski kemik Carl Auer von Welsbach. V velikih količinah je prisoten v rudah monacitu in bastnäsitu. Neodima v naravi ne najdemo v kovinski obliki, temveč v mešanici z drugimi lantanidi. Običajno se za splošno uporabo prečiščuje, Čeprav je neodim uvrščen med redke zemeljske elemente, je dokaj pogost, nič redkejši od kobalta, niklja ali bakra in je široko razširjen v zemeljski skorji.^[6] Večina neodima za komercialne potrebe se pridobiva na Kitajskem.

Spojine neodima so prvič komercialno uporabili kot barvila za steklo leta 1927, odtlej je priljubljen dodatek steklu.Vzrok za pogosto vijolično-rdečo barvo spojin neodima je ion Nd³⁺; spreminja se z interakcijo ozkih absorpcijskih pasov neodima z uporabljeno svetlobo, barve pa dodatno bogatijo emisijski pasovi živega srebra, trivalentnega evropija ali terbija v vidnem območju. Nekatera z neodimom dopirana stekla se uporabljajo pri laserjih z infrardečimi valovnimi dolžinami med 1047 in 1062 nanometri. Uporabljajo se v aplikacijah z izjemno visoko močjo, kot so na primer fuzijski eksperimenti (Shiva laser). Neodim se uporablja tudi v različnih substratnih kristalih kot je itrijev aluminijev granat v laserju Nd:YAG .

Druga pomembna uporaba neodima je kot sestavina v zlitinah, ki se uporabljajo za izdelavo skrajno močnih trajnih magnetov. ^[7] Ti magneti se pogosto uporabljajo v izdelkih, kot so mikrofoni, profesionalni zvočniki, ušesne slušalke, visoko zmogljivi enosmerni elektromotorji in računalniški trdi diski, kjer je potrebna majhna magnetna masa (ali prostornina) in močna magnetna polja. Večji magneti na osnovi neodima se uporabljajo v električnih motorjih z veliko močjo in težo (na primer v hibridnih avtomobilih) in v generatorjih (na primer električni generatorji za letala in vetrne turbine). ^[8]

1. ↑ Meija, Juris; in sod. (2016). »Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)«. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
2. ↑ Yttrium and all lanthanides except Ce and Pm have been observed in the oxidation state 0 in bis(1,3,5-tri-t-butylbenzene) complexes, see Cloke, F. Geoffrey N. (1993). »Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides«. Chem. Soc. Rev. 22: 17–24. doi:10.1039/CS9932200017. and Arnold, Polly L.; Petrukhina, Marina A.; Bochenkov, Vladimir E.; Shabatina, Tatyana I.; Zagorskii, Vyacheslav V.; Cloke (15. december 2003). »Arene complexation of Sm, Eu, Tm and Yb atoms: a variable temperature spectroscopic investigation«. Journal of Organometallic Chemistry. 688 (1–2): 49–55. doi:10.1016/j.jorganchem.2003.08.028.
3. ↑ Gschneidner, K. A.; Eyring, L. (1978). Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam: North Holland. ISBN 0444850228.
4. ↑ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. str. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
5. ↑ »Neodymium(Revised)«. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 29. januarja 2018. Pridobljeno 17. aprila 2019. Neodymium Oxidation states & Compounds
6. ↑ Glej Pogostost elementov (podatkovna stran).
7. ↑ Toshiba Develops Dysprosium-free Samarium-Cobalt Magnet to Replace Heat-resistant Neodymium Magnet in Essential Applications.
8. ↑ Gorman, Steve (August 31, 2009) As hybrid cars gobble rare metals, shortage looms, Reuters.