Nd 60

Neodymium (Nd)

lanthanide
주기: 6 블록: f

Solid

표준 원자량

144.242 u

전자 배치

[Xe] 6s2 4f4

녹는점

1020.85 °C

끓는점

3073.85 °C

밀도

7010 kg/m³

산화 상태

0, +2, +3, +4

전기 음성도(Pauling)

1.14

제1 이온화 에너지

5.52475 eV

발견 연도

1841

원자 반지름

185 pm

상세 정보

이름의 유래 Greek: neos and didymos (new twin).
발견 국가 Austria
발견자 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.

이미지

특성

물리적 특성

원자 반지름(경험값)
185 pm 모든 원소의 원자 반지름(경험값) 비교 →
공유 결합 반지름
201 pm 모든 원소의 공유 결합 반지름 비교 →
반데르발스 반지름
229 pm 모든 원소의 반데르발스 반지름 비교 →
밀도
7010 kg/m³ 모든 원소의 밀도 비교 →
몰 부피
0.0206 L/mol
STP에서의 상
고체 모든 원소의 STP에서의 상 비교 →
녹는점
1020.85 °C 모든 원소의 녹는점 비교 →
끓는점
3073.85 °C 모든 원소의 끓는점 비교 →
비열
0.19 J/(g·K) 모든 원소의 비열 비교 →
몰 열용량
27.45 J/(mol·K) 모든 원소의 몰 열용량 비교 →
결정 구조
육방 조밀 충전 모든 원소의 결정 구조 비교 →

화학적 특성

전기 음성도(Pauling)
1.14 모든 원소의 전기 음성도(Pauling) 비교 →
전자 친화도
1.913 eV
제1 이온화 에너지
5.52475 eV 모든 원소의 제1 이온화 에너지 비교 →
제2 이온화 에너지
10.783037 eV 모든 원소의 제2 이온화 에너지 비교 →
제3 이온화 에너지
22.090076 eV 모든 원소의 제3 이온화 에너지 비교 →
제4 이온화 에너지
40.60014 eV 모든 원소의 제4 이온화 에너지 비교 →
제5 이온화 에너지
60.000207 eV 모든 원소의 제5 이온화 에너지 비교 →
산화 상태
0, +2, +3, +4 모든 원소의 산화 상태 비교 →
원자가 전자
3 모든 원소의 원자가 전자 비교 →
전자 배치
[Xe] 6s2 4f4

열역학적 특성

융해열
0.07400114 eV 모든 원소의 융해열 비교 →
기화열
2.829455 eV 모든 원소의 기화열 비교 →
승화열
2.995284 eV
원자화열
2.995284 eV
원자화 엔탈피
3.388091 eV

핵 특성

양성자 수
60 모든 원소의 양성자 수 비교 →
중성자 수
82 모든 원소의 중성자 수 비교 →
알려진 동위원소 수
40 모든 원소의 알려진 동위원소 수 비교 →
안정 동위원소 수
1 모든 원소의 안정 동위원소 수 비교 →
가장 안정한 동위원소
Nd-142
발견 연도
1841

존재비

존재비(지각)
41.5 mg/kg 모든 원소의 존재비(지각) 비교 →
존재비(해양)
2.8 × 10−6 mg/L 모든 원소의 존재비(해양) 비교 →

결정 구조

격자 상수 a
366 pm

전자 구조

전자껍질별 전자 수
2, 8, 18, 22, 8, 2 모든 원소의 전자껍질별 전자 수 비교 →

식별자

CAS 등록 번호
7440-00-8 모든 원소의 CAS 등록 번호 비교 →
항 기호
5I4
InChI
InChI=1S/Nd
InChI 키
QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N

전자 배치 측정값

이온 전하
양성자 60
전자 60
전하 중성
배치 Nd: 4f⁴ 6s²
전자 배치
측정값
[Xe] 4f⁴ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁴ 6s²
오비탈 도표
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↑
총 전자 수: 60 홀전자: 4 ?

원자 모형

양성자 60
중성자 82
전자 60
질량수 142
안정성 안정

동위원소에 따라 중성자 수, 질량, 안정성은 달라지지만, 중성 원자의 전자 배치는 달라지지 않습니다.

개략적인 원자 모형이며 실제 비율과 다릅니다.

원자 지문

방출 / 흡수 스펙트럼

0 / 0 (0 세기 정보가 있는 선 0개)
측정값
방출 가시광선: 380–750 nm

동위원소 분포

14227.1520%질량수천연 존재비(%)
질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기
142 안정141.907729 ± 0.00000227.1520%안정
측정값

상 / 상태

1 atm / 101.325 kPa
고체 25 °C (298.15 K)

이유: 녹는점(1020.85 °C)보다 995.9 °C 낮음

녹는점 1020.85 °C
끓는점 3073.85 °C
녹는점 미달 온도 995.9 °C
0 K 현재 온도: 25 °C 6000 K
상 변화 도표

개략도이며 실제 비율과 다름

고체
액체
기체
녹는점
끓는점
25°C
고체
액체
기체
현재

상전이점

녹는점 문헌값
1020.85 °C
끓는점 문헌값
3073.85 °C
현재 상 계산값
고체

전이 에너지

융해열 문헌값
0.07400114 eV

녹는점에서 1 mol을 녹이는 데 필요한 에너지

기화열 문헌값
2.829455 eV

끓는점에서 1 mol을 기화시키는 데 필요한 에너지

승화열 문헌값
2.995284 eV

승화점에서 1 mol을 승화시키는 데 필요한 에너지

밀도

기준 밀도 문헌값
7010 kg/m³

표준 조건에서

현재 밀도 계산값
7010 kg/m³

표준 조건에서

원자 스펙트럼

전체 60개 중 10개를 표시합니다. 이온 전하순으로 정렬되었습니다(오름차순).

보유 스펙트럼선 데이터 ?

이온전하총 스펙트럼선 수전이 확률준위 표기
Nd I 011899
Nd II +1617255600
NIST 보유 스펙트럼선 데이터 →

보유 에너지 준위 데이터 ?

이온전하준위
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 보유 에너지 준위 데이터 →
60 Nd 144.242

Neodymium — 원자 오비탈 시각화 도구

[Xe]6s24f4
에너지 준위 2 8 18 22 8 2
산화 상태 0, +2, +3, +4
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Neodymium — 원자 오비탈 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다
60 Nd 144.242

Neodymium — 결정 구조 시각화 도구

원시 육방 · 피어슨 기호 hP2
실험 기반
피어슨 기호 hP2
배위수 12
충전율 74.048%
Neodymium — 결정 구조 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다

이온 반지름

전하배위스핀반지름
+28해당 없음129 pm
+29해당 없음135 pm
+36해당 없음98.3 pm
+38해당 없음110.9 pm
+39해당 없음116.3 pm
+312해당 없음127 pm

화합물

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

동위원소 (1)

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

질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기붕괴 방식
142 안정141.907729 ± 0.00000227.1520% ± 0.0400%안정
stable
142 안정
원자 질량(u) 141.907729 ± 0.000002
천연 존재비 27.1520% ± 0.0400%
반감기 안정
붕괴 방식
stable

확장 특성

공유 결합 반지름(확장)

공유 결합 반지름(Pyykkö)
174 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 이중 결합)
137 pm

반데르발스 반지름

Alvarez
295 pm
UFF
357.5 pm
MM3
273 pm

원자 및 금속 반지름

원자 반지름(Rahm)
284 pm

번호 척도

Mendeleev
19
Pettifor
30
Glawe
29

전기 음성도 척도

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

분극률 및 분산

쌍극자 분극률
208 a.u.
쌍극자 분극률(불확도)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3560 Ha·Bohr6

미데마 매개변수

미데마 몰 부피
20.58 cm3/mol
미데마 전자 밀도
2

공급 위험 및 경제성

생산 집중도
97
상대적 공급 위험
10
매장량 분포
50
정치적 안정성(최대 생산국)
24
정치적 안정성(최대 매장국)
24

상전이 및 동소체

녹는점1289.15 K
끓는점3347.15 K

산화 상태 분류

+3 main
+2 extended
+4 extended
0 extended

심화 참고 데이터

차폐 상수 (13)
n오비탈σ
1s1.1868
2p4.2434
2s15.7838
3d13.8432
3p19.311
3s19.6572
4d33.1908
4f37.734
4p29.986
4s29.0136
결정 반지름 상세 정보 (6)
전하CN스핀rcrystal (pm)기원
2VIII143
2IX149
3VI112.3from r^3 vs V plots,
3VIII124.9from r^3 vs V plots,
3IX130.3from r^3 vs V plots,
3XII141estimated,
동위원소 붕괴 방식 (52)
동위원소모드세기
124B+—
124B+p—
125B+100%
125B+p0%
126B+—
126B+p—
127B+100%
127B+p—
128B+—
129B+100%
X선 산란 인자 (508)
에너지 (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

추가 데이터

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.

참고 문헌 (1)

참고 문헌

(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.

라이선스 안내: 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/

라이선스 안내: 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.

최종 업데이트:

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