Prazeodym (Pr)
Prazeodym (Pr, łac. Praseodymium) to pierwiastek o liczbie atomowej 59, leżący w 6 okresie układu okresowego. Należy do kategorii: Lantanowce.
Prazeodym w układzie okresowym
Pierwiastek leży w szóstym okresie, czyli w szóstym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 6 powłokach. Należy do lantanowce, dla których nie podaje się numeru grupy. W temperaturze pokojowej Prazeodym jest ciałem stałym (topnieje w 935 °C, wrze w 3520 °C).
Dane pierwiastka Prazeodym
| Symbol chemiczny | Pr |
|---|---|
| Liczba atomowa (Z) | 59 |
| Masa atomowa | 140,91 u |
| Liczba masowa | 141 |
| Grupa | nie zmierzono |
| Okres | 6 |
| Blok | f |
| Kategoria | Lantanowce |
| Konfiguracja elektronowa | [Xe] 4f³ 6s² |
| Wartościowość | III |
| Stopnie utlenienia | +3 |
| Elektroujemność (Pauling) | 1,13 |
| Energia jonizacji | 5,473 eV |
| Temperatura topnienia | 935 °C |
| Temperatura wrzenia | 3520 °C |
| Gęstość | 6,77 g/cm³ |
| Promień atomowy | 185 pm |
| Zawartość w skorupie ziemskiej | 9,2 mg/kg |
| Nazwa łacińska | Praseodymium |
| Rok odkrycia | 1885 |
| Odkrywca | Carl Auer von Welsbach |
Prazeodym — co to za pierwiastek
Zielone szkło gogli spawalniczych i wzmocnienie magnesów neodymowych.
Właściwości pierwiastka Prazeodym
Prazeodym jest miękkim, ciągliwym metalem o srebrzystej barwie z żółtawym odcieniem. Topi się w 935 stopniach Celsjusza, a wrze dopiero w 3520, więc pozostaje cieczą w bardzo szerokim zakresie temperatur; jego gęstość wynosi 6,77 grama na centymetr sześcienny. Na powietrzu utlenia się szybciej niż większość lantanowców, a powstająca zielonkawa warstwa tlenku odpada płatami, odsłaniając kolejne warstwy metalu, dlatego przechowuje się go pod olejem albo w szczelnym opakowaniu. Z wodą reaguje powoli, na gorąco energicznie. W związkach występuje przede wszystkim na trzecim stopniu utlenienia, a jego jony barwią roztwory i szkło na zielonkawożółto. Jest niskotoksyczny.
Zastosowanie pierwiastka Prazeodym
Prazeodym najczęściej spotyka się w szkle. Razem z neodymem tworzy szkło didymowe, które pochłania jaskrawy żółty blask rozgrzanego szkła i sodu, dlatego z takich szybek robi się okulary hutników i gogle spawalnicze. Związki prazeodymu barwią też szkło i szkliwa ceramiczne na czysty żółty kolor, a pigment na jego bazie należy do najtrwalszych żółcieni ceramicznych. Drugie ważne zastosowanie to magnesy: w stopach neodymu z żelazem i borem część neodymu zastępuje się prazeodymem, bo oba pierwiastki występują w rudzie razem, rozdzielanie ich jest kosztowne, a magnes działa równie dobrze. Takie magnesy pracują w silnikach elektrycznych, generatorach turbin wiatrowych i głośnikach. Prazeodym wchodzi też w skład lekkich stopów magnezu przeznaczonych do lotnictwa.
Prazeodym — najważniejsze związki chemiczne
Handlową postacią prazeodymu jest tlenek o wzorze Pr₆O₁₁, ciemny proszek, w którym część atomów występuje na wyższym stopniu utlenienia niż zwykłe plus trzy. Czysty tlenek prazeodymu(III), Pr₂O₃, jest zielonkawy. Chlorek i fluorek, PrCl₃ i PrF₃, służą do otrzymywania metalu przez redukcję. Osobną grupę stanowią pigmenty, w których atomy prazeodymu wbudowane w krzemian cyrkonu dają trwałą, jasną żółć odporną na wysoką temperaturę wypału. Rozpuszczalne sole, na przykład azotan prazeodymu(III), barwią roztwory na zielonkawożółto i bywają wygodnym odczynnikiem wyjściowym w pracy laboratoryjnej.
Prazeodym — gdzie go spotykasz
- gogle spawalnicze
- magnesy
- szkło barwione
Prazeodym w szkole — co trzeba wiedzieć
Prazeodym to lantanowiec z bloku f, z szóstego okresu, o wartościowości trzeciej, tak jak niemal wszystkie pierwiastki tej rodziny. Na sprawdzianie pojawia się raczej jako przykład niż osobny temat, ale dobrze rozumieć, dlaczego lantanowce są do siebie tak podobne: elektrony dochodzą u nich na podpowłokę 4f, schowaną pod powłoką walencyjną, więc to, co decyduje o chemii, prawie się nie zmienia. Parę prazeodym i neodym najłatwiej zapamiętać przez wspólne pochodzenie od didymu, czyli bliźniaka, i stąd właśnie bierze się wspólny człon w obu nazwach. Uwaga na pisownię, bo w nazwie łatwo zgubić literę: prazeodym, a nie prazodym.
Prazeodym — historia odkrycia
Przez kilkadziesiąt lat chemicy sądzili, że mają do czynienia z pierwiastkiem zwanym didymem, wydzielonym z rud ceru. W 1885 roku austriacki chemik Carl Auer von Welsbach wykazał w Wiedniu, że didym to w rzeczywistości mieszanina dwóch pierwiastków, i rozdzielił je żmudną, wielokrotnie powtarzaną krystalizacją. Jeden nazwał prazeodymem, od greckich słów oznaczających zielonego bliźniaka, bo jego sole miały zieloną barwę, a drugi neodymem, czyli nowym bliźniakiem. Welsbach zasłynął także wynalezieniem siatki żarowej do lamp gazowych, w której również wykorzystał tlenki pierwiastków ziem rzadkich.
Prazeodym — skąd wzięła się nazwa
gr. prasios didymos — zielony bliźniak
Prazeodym — izotopy
prazeodym-141 trwały
Prazeodym — bezpieczeństwo
Niskotoksyczny.
Ciekawostki o pierwiastku Prazeodym
- Filtruje żółty blask stopionego szkła — dlatego noszą go hutnicy.
- Szkło didymowe pochłania wąski zakres żółtego światła, którym świeci rozgrzane szkło i sód. Hutnik w takich okularach przestaje być oślepiany i widzi kształt formowanego przedmiotu.
- Stopu prazeodymu z niklem używano w laboratoriach fizyki niskich temperatur do schładzania próbek do wartości bliskich zeru bezwzględnemu.
- Większość magnesów sprzedawanych jako neodymowe zawiera także prazeodym. W handlu istnieje wręcz mieszany surowiec zwany didymem, wracający do dawnej nazwy sprzed rozdzielenia obu pierwiastków.
Najczęstsze pytania o pierwiastek Prazeodym
Jaki jest symbol chemiczny pierwiastka Prazeodym?
Symbol chemiczny to Pr. Nazwa łacińska brzmi Praseodymium.
Jaką liczbę atomową ma Prazeodym?
Liczba atomowa (Z) wynosi 59, czyli w jądrze atomu jest 59 protonów. Masa atomowa to 140,91 u.
Jaka jest wartościowość pierwiastka Prazeodym?
Typowa wartościowość to III. Spotykane stopnie utlenienia: +3.
Jaka jest konfiguracja elektronowa pierwiastka Prazeodym?
Konfiguracja skrócona to [Xe] 4f³ 6s². Pierwiastek należy do bloku f.
Gdzie w codziennym życiu spotykamy pierwiastek Prazeodym?
Najczęściej: gogle spawalnicze, magnesy oraz szkło barwione.
← Wróć do układu okresowego · Zobacz wszystkie: Lantanowce · Układ okresowy do druku