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Nd 60

Neodymium (Nd)

lanthanide
Periode: 6 Block: f

Solid

Standardatomgewicht

144,242 u

Elektronenkonfiguration

[Xe] 6s2 4f4

Schmelzpunkt

1020,85 °C

Siedepunkt

3073,85 °C

Dichte

7010 kg/m³

Oxidationszustände

0, +2, +3, +4

Elektronegativität (Pauling)

1,14

Ionisierungsenergie (1.)

5,52475 eV

Entdeckungsjahr

1841

Atomradius

185 pm

Details

Namensherkunft Greek: neos and didymos (new twin).
Entdeckungsland Austria
Entdecker C.F. Aver von Welsbach

Neodymium is a light lanthanide metal and one of the more abundant rare-earth elements. It occurs in minerals with other lanthanides rather than as a native element. Its chemistry is dominated by the trivalent ion Nd³⁺, which gives many salts and glasses a pink to violet color. Technologically, neodymium is most important in high-strength permanent magnets and in optically active glasses and crystals.

The metal has a bright silvery metallic luster, Neodymium is one of the more reactive rare-earth metals and quickly tarnishes in air, forming an oxide that spalls off and exposes metal to oxidation. The metal, therefore, should be kept under light mineral oil or sealed in a plastic material. Neodymium exists in two allotropic forms, with a transformation from a double hexagonal to a body-centered cubic structure taking place at 863°C.

The name derives from the Greek neos for "new" and didymos for "twin". It was discovered by the Swedish surgeon and chemist Carl Gustav Mosander in 1841, who called it didymium (or twin) because of its similarity to lanthanum, which he had previously discovered two years earlier. In 1885, the Austrian chemist Carl Auer (Baron von Welsbach) separated didymium into two elements, one of which he called neodymium (or new twin).

Neodymium was discovered by Carl F. Auer von Welsbach, an Austrian chemist, in 1885. He separated neodymium, as well as the element praseodymium, from a material known as didymium. Today, neodymium is primarily obtained from through an ion exchange process monazite sand ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4), a material rich in rare earth elements.

From the Greek word neos meaning new, and didymos, twin. In 1841, Mosander, extracted a rose-colored oxide from cerite , which he believed contained a new element. He named the element didymium, as it was an inseparable twin brother of lanthanum. In 1885 von Welsbach separated didymium into two new elemental components, neodymia and praseodymia, by repeated fractionation of ammonium didymium nitrate. While the free metal is in misch metal, long known and used as a pyrophoric alloy for light flints, the element was not isolated in relatively pure form until 1925. Neodymium is present in misch metal to the extent of about 18%. It is present in the minerals monazite and bastnasite, which are principal sources of rare-earth metals.

Bilder

Eigenschaften

Physikalisch

Atomradius (empirisch)
185 pm Vergleiche Atomradius (empirisch) aller Elemente →
Kovalenzradius
201 pm Vergleiche Kovalenzradius aller Elemente →
Van-der-Waals-Radius
229 pm Vergleiche Van-der-Waals-Radius aller Elemente →
Dichte
7010 kg/m³ Vergleiche Dichte aller Elemente →
Molares Volumen
0,0206 L/mol
Aggregatzustand bei Standardbedingungen
Fest Vergleiche Aggregatzustand bei Standardbedingungen aller Elemente →
Schmelzpunkt
1020,85 °C Vergleiche Schmelzpunkt aller Elemente →
Siedepunkt
3073,85 °C Vergleiche Siedepunkt aller Elemente →
Spezifische Wärmekapazität
0,19 J/(g·K) Vergleiche Spezifische Wärmekapazität aller Elemente →
Molare Wärmekapazität
27,45 J/(mol·K) Vergleiche Molare Wärmekapazität aller Elemente →
Kristallstruktur
Hexagonal dichtest gepackt Vergleiche Kristallstruktur aller Elemente →

Chemisch

Elektronegativität (Pauling)
1,14 Vergleiche Elektronegativität (Pauling) aller Elemente →
Elektronenaffinität
1,913 eV
Ionisierungsenergie (1.)
5,52475 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (1.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (2.)
10,783037 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (2.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (3.)
22,090076 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (3.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (4.)
40,60014 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (4.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (5.)
60,000207 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (5.) aller Elemente →
Oxidationszustände
0, +2, +3, +4 Vergleiche Oxidationszustände aller Elemente →
Valenzelektronen
3 Vergleiche Valenzelektronen aller Elemente →
Elektronenkonfiguration
[Xe] 6s2 4f4

Thermodynamisch

Schmelzwärme
0,07400114 eV Vergleiche Schmelzwärme aller Elemente →
Verdampfungswärme
2,829455 eV Vergleiche Verdampfungswärme aller Elemente →
Sublimationswärme
2,995284 eV
Atomisierungswärme
2,995284 eV
Atomisierungsenthalpie
3,388091 eV

Nuklear

Protonen
60 Vergleiche Protonen aller Elemente →
Neutronen
82 Vergleiche Neutronen aller Elemente →
Bekannte Isotope
40 Vergleiche Bekannte Isotope aller Elemente →
Stabile Isotope
1 Vergleiche Stabile Isotope aller Elemente →
Stabilstes Isotop
Nd-142
Entdeckungsjahr
1841

Häufigkeit

Häufigkeit (Erdkruste)
41,5 mg/kg Vergleiche Häufigkeit (Erdkruste) aller Elemente →
Häufigkeit (Ozean)
2,8 × 10−6 mg/L Vergleiche Häufigkeit (Ozean) aller Elemente →

Kristallstruktur

Gitterkonstante a
366 pm

Elektronische Struktur

Elektronen pro Schale
2, 8, 18, 22, 8, 2 Vergleiche Elektronen pro Schale aller Elemente →

Identifikatoren

CAS-Nummer
7440-00-8 Vergleiche CAS-Nummer aller Elemente →
Termsymbol
5I4
InChI
InChI=1S/Nd
InChI-Key
QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N

Elektronenkonfiguration Gemessen

Ionenladung
Protonen 60
Elektronen 60
Ladung Neutral
Konfiguration Nd: 4f⁴ 6s²
Elektronenkonfiguration
Gemessen
[Xe] 4f⁴ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁴ 6s²
Orbitaldiagramm
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
4/14 4↑
Gesamtelektronen: 60 Ungepaart: 4 ?

Atommodell

Protonen 60
Neutronen 82
Elektronen 60
Massenzahl 142
Stabilität Stabil

Isotope ändern die Neutronenzahl, Masse und Stabilität — nicht die Elektronenkonfiguration eines neutralen Atoms.

Schematisches Atommodell, nicht maßstabsgetreu.

Atomarer Fingerabdruck

Emissions- / Absorptionsspektrum

0 / 0 (0 0 mit Intensität)
Gemessen
Emission Sichtbar: 380–750 nm

Isotopenverteilung

14227,1520%MassenzahlNatürliche Häufigkeit (%)
MassenzahlAtommasse (u)Natürliche HäufigkeitHalbwertszeit
142 Stabil141,907729 ± 0,00000227,1520%Stabil
Gemessen

Phase / Zustand

1 atm / 101.325 kPa
Fest 25 °C (298,15 K)

Grund: 995,9 °C unter Schmelzpunkt (1020,85 °C)

Schmelzpunkt 1020,85 °C
Siedepunkt 3073,85 °C
Unter Schmelzpunkt um 995,9 °C
0 K Aktuelle Temperatur: 25 °C 6000 K
Phasenzeitlinie

Schematisch, nicht maßstabsgetreu

Fest
Flüssig
Gas
Schmelzen
Sieden
25°C
Fest
Flüssig
Gas
Aktuell

Phasenübergangspunkte

Schmelzpunkt Literatur
1020,85 °C
Siedepunkt Literatur
3073,85 °C
Aktuelle Phase Berechnet
Fest

Übergangsenergien

Schmelzwärme Literatur
0,07400114 eV

Energie benötigt, um 1 mol am Schmelzpunkt zu schmelzen

Verdampfungswärme Literatur
2,829455 eV

Energie benötigt, um 1 mol am Siedepunkt zu verdampfen

Sublimationswärme Literatur
2,995284 eV

Energie benötigt, um 1 mol am Sublimationspunkt zu sublimieren

Dichte

Referenzdichte Literatur
7010 kg/m³

Bei Standardbedingungen

Aktuelle Dichte Berechnet
7010 kg/m³

Bei Standardbedingungen

Atomspektren

10 von 60 angezeigt. Sortiert nach Ionenladung (aufsteigend).

Liniendaten ?

IonLadungGesamtlinienÜbergangswahrscheinlichkeitenNiveau-Bezeichnungen
Nd I 011899
Nd II +1617255600
NIST Liniendaten →

Niveaudaten ?

IonLadungNiveaus
Nd I 0739
Nd II +1840
Nd III +231
Nd IV +319
Nd V +42
Nd VI +52
Nd VII +62
Nd VIII +72
Nd IX +82
Nd X +92
NIST Niveaudaten →
60 Nd 144.242

Neodymium — Atomorbital-Visualisierer

[Xe]6s24f4
Energieniveaus 2 8 18 22 8 2
Oxidationszustände 0, +2, +3, +4
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Neodymium — Atomorbital-Visualisierer Vorschau
Three.js lädt nur auf Anfrage
60 Nd 144.242

Neodymium — Kristallstruktur-Visualisierer

Primitiv Hexagonal · Pearson hP2
Experimentell
Pearson hP2
Koordinationszahl 12
Packungsdichte 74.048%
Neodymium — Kristallstruktur-Visualisierer Vorschau
Three.js lädt nur auf Anfrage

Ionenradien

LadungKoordinationSpinRadius
+28N/A129 pm
+29N/A135 pm
+36N/A98.3 pm
+38N/A110.9 pm
+39N/A116.3 pm
+312N/A127 pm

Verbindungen

Nd
144,240 u
Nd+3
144,240 u
Nd
146,916 u
Nd
142,910 u
Nd
141,908 u
Nd
148,920 u
Nd
140,910 u
Nd
145,913 u
Nd
137,912 u
Nd
144,913 u
Nd
147,917 u
Nd
135,915 u
Nd
138,912 u
Nd
150,924 u
Nd
143,910 u
Nd
149,921 u

Isotope (1)

Natural neodymium is a mixture of seven stable isotopes. Fourteen other radioactive isotopes are recognized.

MassenzahlAtommasse (u)Natürliche HäufigkeitHalbwertszeitZerfallsart
142 Stabil141,907729 ± 0,00000227,1520% ± 0,0400%Stabil
stable
142 Stabil
Atommasse (u) 141,907729 ± 0,000002
Natürliche Häufigkeit 27,1520% ± 0,0400%
Halbwertszeit Stabil
Zerfallsart
stable

Erweiterte Eigenschaften

Kovalente Radien (Erweitert)

Kovalenzradius (Pyykkö)
174 pm
Kovalenzradius (Pyykkö, doppelt)
137 pm

Van-der-Waals-Radien

Alvarez
295 pm
UFF
357,5 pm
MM3
273 pm

Atom- & Metallische Radien

Atomradius (Rahm)
284 pm

Nummerierungsskalen

Mendeleev
19
Pettifor
30
Glawe
29

Elektronegativitätsskalen

Ghosh
0
Miedema
3
Gunnarsson–Lundqvist
5
Robles–Bartolotti
4

Polarisierbarkeit & Dispersion

Dipolpolarisierbarkeit
208 a.u.
Dipolpolarisierbarkeit (Uns.)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3560 Ha·Bohr6

Miedema-Parameter

Miedema-Molvolumen
20,58 cm3/mol
Miedema-Elektronendichte
2

Lieferrisiko & Wirtschaftlichkeit

Produktionskonzentration
97
Relatives Lieferrisiko
10
Reservenverteilung
50
Politische Stabilität (Top-Produzent)
24
Politische Stabilität (Top-Reserven)
24

Phasenübergänge & Allotrope

Schmelzpunkt1289,15 K
Siedepunkt3347,15 K

Oxidationszustands-Kategorien

+3 main
+2 extended
+4 extended
0 extended

Erweiterte Referenzdaten

Abschirmkonstanten (13)
nOrbitalσ
1s1,1868
2p4,2434
2s15,7838
3d13,8432
3p19,311
3s19,6572
4d33,1908
4f37,734
4p29,986
4s29,0136
Kristallradien-Details (6)
LadungCNSpinrcrystal (pm)Herkunft
2VIII143
2IX149
3VI112,3from r^3 vs V plots,
3VIII124,9from r^3 vs V plots,
3IX130,3from r^3 vs V plots,
3XII141estimated,
Isotopenzerfallsarten (52)
IsotopModusIntensität
124B+—
124B+p—
125B+100%
125B+p0%
126B+—
126B+p—
127B+100%
127B+p—
128B+—
129B+100%
Röntgenstreufaktoren (508)
Energie (eV)f₁f₂
10—0,24448
10,1617—0,25177
10,3261—0,25926
10,4931—0,26698
10,6628—0,27494
10,8353—0,28312
11,0106—0,29156
11,1886—0,30024
11,3696—0,30918
11,5535—0,31839

Zusätzliche Daten

Production

Production of this element (from raw materials or other compounds containing the element).

The element may be obtained by separating neodymium salts from other rare earths by ion-exchange or solvent extraction techniques, and by reducing anhydrous halides such as NdF3 with calcium metal. Other separation techniques are possible.

Referenzen (1)

Referenzen

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Nd

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Neodymium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Lizenzhinweis: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Neodymium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Lizenzhinweis: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Neodymium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Neodymium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Neodymium

This section provides all form of data related to element Neodymium.

9 PubChem Elements
Neodymium

The element property data was retrieved from publications.

Zuletzt aktualisiert:

Daten verifiziert:

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