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Nd 60

Neodymium (Nd)

lanthanide
Periodo: 6 Blocco: f

Solid

Peso atomico standard

144,242 u

Configurazione elettronica

[Xe] 6s2 4f4

Punto di fusione

1020,85 °C

Punto di ebollizione

3073,85 °C

Densità

7010 kg/m³

Stati di ossidazione

0, +2, +3, +4

Elettronegatività (Pauling)

1,14

Energia di ionizzazione (1ª)

5,52475 eV

Anno della scoperta

1841

Raggio atomico

185 pm

Dettagli

Origine del nome Greek: neos and didymos (new twin).
Paese della scoperta Austria
Scopritori 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.

Immagini

Proprietà

Chimiche

Elettronegatività (Pauling)
1,14 Confronta Elettronegatività (Pauling) di tutti gli elementi →
Affinità elettronica
1,913 eV
Energia di ionizzazione (1ª)
5,52475 eV Confronta Energia di ionizzazione (1ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (2ª)
10,783037 eV Confronta Energia di ionizzazione (2ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (3ª)
22,090076 eV Confronta Energia di ionizzazione (3ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (4ª)
40,60014 eV Confronta Energia di ionizzazione (4ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (5ª)
60,000207 eV Confronta Energia di ionizzazione (5ª) di tutti gli elementi →
Stati di ossidazione
0, +2, +3, +4 Confronta Stati di ossidazione di tutti gli elementi →
Elettroni di valenza
3 Confronta Elettroni di valenza di tutti gli elementi →
Configurazione elettronica
[Xe] 6s2 4f4

Termodinamiche

Calore di fusione
0,07400114 eV Confronta Calore di fusione di tutti gli elementi →
Calore di vaporizzazione
2,829455 eV Confronta Calore di vaporizzazione di tutti gli elementi →
Calore di sublimazione
2,995284 eV
Calore di atomizzazione
2,995284 eV
Entalpia di atomizzazione
3,388091 eV

Abbondanza

Abbondanza (crosta terrestre)
41,5 mg/kg Confronta Abbondanza (crosta terrestre) di tutti gli elementi →
Abbondanza (oceano)
2,8 × 10−6 mg/L Confronta Abbondanza (oceano) di tutti gli elementi →

Struttura cristallina

Costante reticolare a
366 pm

Struttura elettronica

Elettroni per guscio
2, 8, 18, 22, 8, 2 Confronta Elettroni per guscio di tutti gli elementi →

Identificativi

Numero CAS
7440-00-8 Confronta Numero CAS di tutti gli elementi →
Simbolo di termine
5I4
InChI
InChI=1S/Nd
Chiave InChI
QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N

Configurazione elettronica Misurato

Carica ionica
Protoni 60
Elettroni 60
Carica Neutro
Configurazione Nd: 4f⁴ 6s²
Configurazione elettronica
Misurato
[Xe] 4f⁴ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁴ 6s²
Diagramma degli orbitali
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↑
Elettroni totali: 60 Spaiati: 4 ?

Modello atomico

Protoni 60
Neutroni 82
Elettroni 60
Numero di massa 142
Stabilità Stabile

Gli isotopi modificano il numero di neutroni, la massa e la stabilità — non la configurazione elettronica di un atomo neutro.

Modello atomico schematico, non in scala.

Impronta atomica

Spettro di emissione / assorbimento

0 / 0 (0 0 con intensità)
Misurato
Emissione Visibile: 380–750 nm

Distribuzione isotopica

14227,1520%Numero di massaAbbondanza naturale (%)
Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivita
142 Stabile141,907729 ± 0,00000227,1520%Stabile
Misurato

Fase / Stato

1 atm / 101,325 kPa
Solido 25 °C (298,15 K)

Motivo: 995,9 °C sotto il punto di fusione (1020,85 °C)

Punto di fusione 1020,85 °C
Punto di ebollizione 3073,85 °C
Sotto il punto di fusione di 995,9 °C
0 K Temperatura attuale: 25 °C 6000 K
Sequenza delle fasi

Schema non in scala

Solido
Liquido
Gas
Fusione
Ebollizione
25°C
Solido
Liquido
Gas
Attuale

Punti di transizione di fase

Punto di fusione Letteratura
1020,85 °C
Punto di ebollizione Letteratura
3073,85 °C
Fase attuale Calcolato
Solido

Energie di transizione

Calore di fusione Letteratura
0,07400114 eV

Energia necessaria per fondere 1 mol al punto di fusione

Calore di vaporizzazione Letteratura
2,829455 eV

Energia necessaria per vaporizzare 1 mol al punto di ebollizione

Calore di sublimazione Letteratura
2,995284 eV

Energia necessaria per sublimare 1 mol al punto di sublimazione

Densità

Densità di riferimento Letteratura
7010 kg/m³

In condizioni standard

Densità attuale Calcolato
7010 kg/m³

In condizioni standard

Spettri atomici

Sono visualizzati 10 di 60. Ordinamento per carica ionica crescente.

Righe disponibili ?

IoneCaricaRighe totaliProbabilità di transizioneDesignazioni dei livelli
Nd I 011899
Nd II +1617255600
Righe disponibili nel NIST →

Livelli disponibili ?

IoneCaricaLivelli
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
Livelli disponibili nel NIST →
60 Nd 144.242

Neodymium — Visualizzatore degli orbitali atomici

[Xe]6s24f4
Livelli energetici 2 8 18 22 8 2
Stati di ossidazione 0, +2, +3, +4
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Neodymium — Anteprima del visualizzatore degli orbitali atomici
Three.js viene caricato soltanto su richiesta
60 Nd 144.242

Neodymium — Visualizzatore della struttura cristallina

Esagonale primitivo · Pearson hP2
Sperimentale
Pearson hP2
N. coord. 12
Impacchettamento 74.048%
Neodymium — Anteprima del visualizzatore della struttura cristallina
Three.js viene caricato soltanto su richiesta

Raggi ionici

CaricaCoordinazioneSpinRaggio
+28N/D129 pm
+29N/D135 pm
+36N/D98.3 pm
+38N/D110.9 pm
+39N/D116.3 pm
+312N/D127 pm

Composti

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

Isotopi (1)

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

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivitaModalità di decadimento
142 Stabile141,907729 ± 0,00000227,1520% ± 0,0400%Stabile
stable
142 Stabile
Massa atomica (u) 141,907729 ± 0,000002
Abbondanza naturale 27,1520% ± 0,0400%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable

Proprietà estese

Raggi covalenti (dati estesi)

Raggio covalente (Pyykkö)
174 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame doppio)
137 pm

Raggi di van der Waals

Alvarez
295 pm
UFF
357,5 pm
MM3
273 pm

Raggi atomici e metallici

Raggio atomico (Rahm)
284 pm

Scale di numerazione

Mendeleev
19
Pettifor
30
Glawe
29

Scale di elettronegatività

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

Polarizzabilità e dispersione

Polarizzabilità dipolare
208 a.u.
Polarizzabilità dipolare (inc.)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3560 Ha·Bohr6

Parametri di Miedema

Volume molare di Miedema
20,58 cm3/mol
Densità elettronica di Miedema
2

Rischio di approvvigionamento ed economia

Concentrazione della produzione
97
Rischio relativo di approvvigionamento
10
Distribuzione delle riserve
50
Stabilità politica (principale produttore)
24
Stabilità politica (principale detentore di riserve)
24

Transizioni di fase e allotropi

Punto di fusione1289,15 K
Punto di ebollizione3347,15 K

Categorie degli stati di ossidazione

+3 main
+2 extended
+4 extended
0 extended

Dati di riferimento avanzati

Costanti di schermaggio (13)
nOrbitaleσ
1s1,1868
2p4,2434
2s15,7838
3d13,8432
3p19,311
3s19,6572
4d33,1908
4f37,734
4p29,986
4s29,0136
Dettaglio dei raggi cristallini (6)
CaricaCNSpinrcrystal (pm)Origine
2VIII143
2IX149
3VI112,3from r^3 vs V plots,
3VIII124,9from r^3 vs V plots,
3IX130,3from r^3 vs V plots,
3XII141estimated,
Modalità di decadimento degli isotopi (52)
IsotopoModalitàIntensità
124B+—
124B+p—
125B+100%
125B+p0%
126B+—
126B+p—
127B+100%
127B+p—
128B+—
129B+100%
Fattori di diffusione dei raggi X (508)
Energia (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

Dati aggiuntivi

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.

Riferimenti (1)

Riferimenti

(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.

Nota sulla licenza: 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/

Nota sulla licenza: 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.

Ultimo aggiornamento:

Dati verificati:

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