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Nd 60

Neodymium (Nd)

lanthanide
Período: 6 Bloco: f

Solid

Peso atômico padrão

144,242 u

Configuração eletrônica

[Xe] 6s2 4f4

Ponto de fusão

1020,85 °C

Ponto de ebulição

3073,85 °C

Densidade

7010 kg/m³

Estados de oxidação

0, +2, +3, +4

Eletronegatividade (Pauling)

1,14

Energia de ionização (1ª)

5,52475 eV

Ano da descoberta

1841

Raio atômico

185 pm

Detalhes

Origem do nome Greek: neos and didymos (new twin).
País da descoberta Austria
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Eletronegatividade (Pauling)
1,14 Comparar Eletronegatividade (Pauling) de todos os elementos →
Afinidade eletrônica
1,913 eV
Energia de ionização (1ª)
5,52475 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
10,783037 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
22,090076 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
40,60014 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
60,000207 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
0, +2, +3, +4 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
3 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
[Xe] 6s2 4f4

Termodinâmica

Calor de fusão
0,07400114 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
2,829455 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de sublimação
2,995284 eV
Calor de atomização
2,995284 eV
Entalpia de atomização
3,388091 eV

Nuclear

Prótons
60 Comparar Prótons de todos os elementos →
Nêutrons
82 Comparar Nêutrons de todos os elementos →
Isótopos conhecidos
40 Comparar Isótopos conhecidos de todos os elementos →
Isótopos estáveis
1 Comparar Isótopos estáveis de todos os elementos →
Isótopo mais estável
Nd-142
Ano da descoberta
1841

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
41,5 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
2,8 × 10−6 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
366 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 8, 18, 22, 8, 2 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-00-8 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
5I4
InChI
InChI=1S/Nd
Chave InChI
QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 60
Elétrons 60
Carga Neutro
Configuração Nd: 4f⁴ 6s²
Configuração eletrônica
Medido
[Xe] 4f⁴ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁴ 6s²
Diagrama de orbitais
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↑
Total de elétrons: 60 Desemparelhados: 4 ?

Modelo atômico

Prótons 60
Nêutrons 82
Elétrons 60
Número de massa 142
Estabilidade Estável

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

0 / 0 (0 0 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

14227,1520%Número de massaAbundância natural (%)
Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
142 Estável141,907729 ± 0,00000227,1520%Estável
Medido

Fase / Estado

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

Motivo: 995,9 °C abaixo do ponto de fusão (1020,85 °C)

Ponto de fusão 1020,85 °C
Ponto de ebulição 3073,85 °C
Abaixo do ponto de fusão em 995,9 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
1020,85 °C
Ponto de ebulição Literatura
3073,85 °C
Fase atual Calculado
Sólido

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,07400114 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
2,829455 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Calor de sublimação Literatura
2,995284 eV

Energia necessária para sublimar 1 mol no ponto de sublimação

Densidade

Densidade de referência Literatura
7010 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Calculado
7010 kg/m³

Em condições padrão

Espectros atômicos

Mostrando 10 de 60. Ordenado por carga do íon (ordem crescente).

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
Nd I 011899
Nd II +1617255600
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
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
Dados de níveis disponíveis no NIST →
60 Nd 144.242

Neodymium — Visualizador de orbitais atômicos

[Xe]6s24f4
Níveis de energia 2 8 18 22 8 2
Estados de oxidação 0, +2, +3, +4
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Neodymium — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
60 Nd 144.242

Neodymium — Visualizador de estruturas cristalinas

Hexagonal primitiva · Pearson hP2
Experimental
Pearson hP2
Nº de coord. 12
Empacotamento 74.048%
Neodymium — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

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

Compostos

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

Isótopos (1)

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

Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
142 Estável141,907729 ± 0,00000227,1520% ± 0,0400%Estável
stable
142 Estável
Massa atômica (u) 141,907729 ± 0,000002
Abundância natural 27,1520% ± 0,0400%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
174 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
137 pm

Raios de van der Waals

Alvarez
295 pm
UFF
357,5 pm
MM3
273 pm

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
284 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
19
Pettifor
30
Glawe
29

Escalas de eletronegatividade

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

Polarizabilidade e dispersão

Polarizabilidade dipolar
208 a.u.
Polarizabilidade dipolar (incerteza)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3560 Ha·Bohr6

Parâmetros de Miedema

Volume molar de Miedema
20,58 cm3/mol
Densidade eletrônica de Miedema
2

Risco de abastecimento e economia

Concentração da produção
97
Risco relativo de abastecimento
10
Distribuição das reservas
50
Estabilidade política (maior produtor)
24
Estabilidade política (detentor das maiores reservas)
24

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão1289,15 K
Ponto de ebulição3347,15 K

Categorias de estados de oxidação

+3 main
+2 extended
+4 extended
0 extended

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (13)
nOrbitalσ
1s1,1868
2p4,2434
2s15,7838
3d13,8432
3p19,311
3s19,6572
4d33,1908
4f37,734
4p29,986
4s29,0136
Detalhes dos raios cristalinos (6)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
2VIII143
2IX149
3VI112,3from r^3 vs V plots,
3VIII124,9from r^3 vs V plots,
3IX130,3from r^3 vs V plots,
3XII141estimated,
Modos de decaimento dos isótopos (52)
IsótopoModoIntensidade
124B+—
124B+p—
125B+100%
125B+p0%
126B+—
126B+p—
127B+100%
127B+p—
128B+—
129B+100%
Fatores de espalhamento de raios 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

Dados adicionais

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.

Referências (1)

Referências

(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 sobre a licença: 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 sobre a licença: 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.

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