O elemento químico praseodímio é classificado como um metal lantanídeo e de terras raras. Foi descoberto em 1885 por Carl Auer von Welsbach.
Data Zone
| Classificação: | Praseodímio é um metal lantanídeo e de terras raras |
| Color: | silvery-white |
| Peso atómico: | 140.9077 |
| State: | |
| 931 oC, 1204 K | |
| 3510 oC, 3783 K | |
| Electrões: | 59 |
| 59 | |
| 82 | |
| Electron shells: | 2,8,18,21,8,2 |
| 4f3 6s2 | |
| Densidade @ 20oC: | 6.77 g/cm3 |
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| 20.8 cm3/mol | ||
| Estrutura: | close packed (ABCB) | |
| Hardness: | ||
| Capacidade térmica específica | 0,19 J g-1 K-1 | |
| Calor de fusão | 6.890 kJ mol-1 | |
| 356 kJ mol-1 | ||
| 332,63 kJ mol-1 | ||
| 1ª energia de ionização | 523.2 kJ mol-1 | |
| 2ª energia de ionização | 1018 kJ mol-1 | |
| 3ª energia de ionização | 2086 kJ mol-1 | |
| Afinidade electrónica | 50 kJ mol-1 | |
| Número mínimo de oxidação | 0 | |
| Min. nº de oxidação comum | 0 | |
| Nº máximo de oxidação | 4 | |
| Nº máximo de oxidação comum. | 3 | |
| Electronegatividade (Escala de Paulagem) | 1.13 | |
| Volume de polarizabilidade | 28.2 Å3 | |
| Reacção com ar | suave, ⇒ Pr6O11 | |
| Reacção com 15 M HNO3 | suave, ⇒ Pr(NO3)3 | |
| Reacção com 6 M HCl | suave, ⇒ H2, PrCl3 | |
| – | ||
| Óxido(s) | ||
| Hidreto(s) | PrH2, PrH3 | |
| Cloreto(s) | PrCl3 | |
| Raio atómico | 185 pm | |
| Raio iónico (1+ ião) | – | |
| Raio iónico (2+ iões) | ||
| 113 pm | ||
| Raio iónico (1- ião) | – | |
| Raio iónico (2-ião) | ||
| Raio iónico (3-ião) | ||
| 12.5 W m-1 K-1 | ||
| Condutividade eléctrica | 1.5 x 106 S m-1 | |
| Ponto de congelação/congelação: | 931 oC, 1204 K |
Praseodímio metálico armazenado sob gás de argónio. Imagem Ref.(5)
Descoberta de Praseodímio
Praseodímio foi identificado pela primeira vez em 1885, em Viena, pelo cientista austríaco Carl Auer von Welsbach. Foi descoberto em ‘didymium’ uma substância incorrectamente dita por Carl Mosander para ser um novo elemento em 1841. (1)
O inexistente ‘didymium’ recebeu mesmo o símbolo Di na primeira edição da tabela periódica de Mendeleev em 1869.
Em 1879 o químico francês Lecoq de Boisbaudran detectou e separou o samário do ‘didymium’. (1)
Após a descoberta do samário, notou-se que o espectro de absorção do ‘didymium’ deu resultados diferentes, dependendo do mineral de que tinha sido obtido. (2)
Bohuslav Brauner trabalhando em Praga, publicou um artigo sobre determinações de peso atómico em 1882 para elementos de terras raras e os seus dados para ‘didymium’ eram variáveis. Brauner convenceu-se de que o ‘didymium’ era uma mistura de elementos; tentou separá-los, mas não teve sucesso. (2)
Em 1885 Carl Welsbach, que tinha descoberto o ‘didymium’ 14 anos antes, percebeu que se tratava na realidade de uma mistura de dois elementos inteiramente novos. Ele nomeou estes praseodímio e neodímio. Welsbach reagiu ‘didymium’ para formar sais de nitrato, que depois cristalizou fraccionadamente a partir do ácido nítrico para produzir praseodímio castanho-esverdeado e sais de neodímio rosa.
As experiências de cristalização fraccionária foram muito demoradas, envolvendo mais de cem operações de cristalização, cada uma com uma duração de até 48 horas.
Praseodímio foi nomeado usando as palavras gregas ‘prasios didymos’ que significam ‘gémeo verde’, reflectindo os seus sais verdes e a estreita associação com neodímio.
Praseodímio metálico puro foi produzido pela primeira vez em 1931. (3)
Praseodímio é usado em motores e geradores eléctricos de automóveis híbridos, iPods, iluminação de estúdio e motores de aviões.
Vidro colorido com praseodímio. (foto: Materialscientist)
Sentido dos ponteiros do relógio a partir do centro superior: Óxidos de terras raras de praseodímio, cério, lantânio, neodímio, samário e gadolínio. Foto: LLNL.
Aspecto e Características
Efeitos nocivos:
O praseodímio é considerado moderadamente tóxico.
Características:
O praseodímio é um metal macio, maleável, dúctil, prateado.
O praseodímio é um dos metais lantanídeos de terras raras.
Forma um revestimento de óxido negro escamoso (Pr6O11) no ar. Ao contrário de muitas camadas de óxido de metal, esta não protege o metal de oxidação posterior. O sesquóxido verde pálido, Pr2O3, não é estável no ar. (4)
O praseodímio reage com água para formar hidróxido de praseodímio mais gás hidrogênio.
O praseodímio existe geralmente como um íon trivalente, Pr3+, nos seus compostos. A maioria dos seus sais são de cor verde pálido.
Usos de Praseodímio
Praseodímio é usado em ímanes permanentes de alta intensidade, que são essenciais em motores eléctricos e geradores usados em automóveis híbridos e turbinas eólicas.
Praseodímio é usado em baterias recarregáveis de níquel metal hídrico (NiMH) para automóveis híbridos. O eléctrodo negativo (cátodo) nas baterias de NiMH é uma mistura de hidretos metálicos – tipicamente um hidreto metálico misch de terras raras contendo praseodímio, neodímio, lantânio e cério.
O metal é utilizado como um agente de liga com magnésio criando um metal de alta resistência para motores de aviões.
O praseodímio é utilizado para fazer óculos de vidro amarelos especializados para sopradores e soldadores de vidro.
As pedras de isqueiro de chama utilizam metal misch (uma liga de terras raras) contendo praseodímio para produzir faíscas por fricção.
Os sais de praseodímio são usados para colorir vidros e esmaltes.
O praseodímio é também usado no núcleo das luzes de arco de carbono de alta intensidade usadas pela indústria cinematográfica e em iluminações.
Abundância e Isótopos
Crosta de terra abundante: 8.7 partes por milhão em peso, 1,3 partes por milhão por moles
Abundância do sistema solar: 1 parte por bilião em peso, 5 partes por trilhão por moles
Custo, puro: $470 por 100g
Custo, a granel: $ por 100g
Fonte: O praseodímio não é encontrado livre na natureza, mas é encontrado em vários minerais, principalmente monazita e bastnaesita. É recuperado comercialmente por técnicas de troca iónica e processos de extracção líquido-líquido contracorrente de areia monazítica e bastnaesite. O metal praseodímio pode ser preparado por redução do cloreto anidro.
Isótopos: O praseodímio tem 32 isótopos cujas meias-vidas são conhecidas, com números de massa 121 a 154. O praseodímio natural consiste no seu único isótopo estável, 141Pr.
- David R. Lide, CRC Handbook of the Chemistry and Physics 86th Edition.., Taylor e Francis, 2005, 4-32.
- Ferenc Szabadváry, Handbook of the Chemistry and Physics of the Rare Earths Vol. 11., Elsevier Science Publishers., 1998, p61.
- John Emsley, Nature’s building blocks: an A-Z guide to the elements., Oxford University Press, 2003, p341.
- A lanthanide Lanthology part II., Molycorp, Inc., A lanthanide Lanthology part II., Molycorp, Inc., 2003, p341.
- Foto: Jurii
Mountain Pass, CA, E.U.A., p30,
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"Praseodymium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/praseodymium.html>.