Неодим (Nd)
ЛантаноидТвердое вещество
Стандартный атомный вес
144.242 uЭлектронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f4Температура плавления
1020.85 °C (1294 K)Температура кипения
3073.85 °C (3347 K)Плотность
7010 kg/m³Степени окисления
0, +2, +3, +4Электроотрицательность (Полинг)
1.14Энергия ионизации (1-я)
Год открытия
1841Атомный радиус
185 pmДополнительно
Неодим — легкий лантаноидный металл и один из более распространенных редкоземельных элементов. Он встречается в минералах вместе с другими лантаноидами, а не как самородный элемент. Его химия определяется трехвалентным ионом Nd³⁺, который придает многим солям и стеклам розовую или фиолетовую окраску. В технологическом отношении неодим наиболее важен в высокопрочных постоянных магнитах и в оптически активных стеклах и кристаллах.
Металл обладает ярким серебристым металлическим блеском, неодим является одним из более реакционноспособных редкоземельных металлов и быстро тускнеет на воздухе, образуя оксид, который отслаивается и открывает металл для окисления. Поэтому металл следует хранить под легким минеральным маслом или в пластиковой оболочке. Неодим существует в двух аллотропных формах, с переходом от двойной гексагональной к объемноцентрированной кубической структуре при 863°C.
Название происходит от греческого neos — «новый» и didymos — «близнец». Он был открыт шведским хирургом и химиком Карлом Густавом Мосандером в 1841 году, который назвал его дидимом (или близнецом) из-за его сходства с лантаном, который он ранее открыл двумя годами раньше. В 1885 году австрийский химик Карл Ауэр (барон фон Вельсбах) разделил дидим на два элемента, один из которых он назвал неодимом (или новым близнецом).
Неодим был открыт Карлом Ф. Ауэром фон Вельсбахом, австрийским химиком, в 1885 году. Он выделил неодим, а также элемент празеодим, из вещества, известного как дидим. В настоящее время неодим главным образом получают посредством ионообменного процесса из монацитового песка ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4), материала, богатого редкоземельными элементами.
От греческого слова neos, означающего новый, и didymos — близнец. В 1841 году Мосандер извлёк из церита розово окрашенный оксид, который, как он полагал, содержал новый элемент. Он назвал элемент дидимом, поскольку он был неразлучным братом-близнецом лантана. В 1885 году фон Вельсбах разделил дидим на два новых элементных компонента — неодимию и празеодимию — путём многократного фракционирования нитрата аммония дидима. Хотя свободный металл содержится в миш-металле, давно известном и используемом как пирофорный сплав для кремней зажигалок, элемент не был выделен в относительно чистой форме до 1925 года. Неодим присутствует в миш-металле в количестве около 18%. Он присутствует в минералах монаците и бастнезите, которые являются основными источниками редкоземельных металлов.
Изображения
Свойства
Физические
- Атомный радиус (эмпир.)
- 185 pm
- Ковалентный радиус
- 201 pm
- Радиус Ван-дер-Ваальса
- 229 pm
- Плотность
- Молярный объём
- 0.0206 L/mol
- Агрегатное состояние (НУ)
- solid
- Температура плавления
- 1020.85 °C
- Температура кипения
- 3073.85 °C
- Удельная теплоёмкость
- 0.19 Дж/(г·К)
- Молярная теплоёмкость
- 27.45 Дж/(моль·К)
- Кристаллическая структура
- hcp
Химические
- Электроотрицательность (Полинг)
- 1.14
- Сродство к электрону
- Энергия ионизации (1-я)
- Энергия ионизации (2-я)
- Энергия ионизации (3-я)
- Энергия ионизации (4-я)
- Энергия ионизации (5-я)
- Степени окисления
- 0, +2, +3, +4
- Валентные электроны
- 3
- Электронная конфигурация
Термодинамические
- Теплота плавления
- 0.07400114 eV
- Теплота парообразования
- 2.829455 eV
- Теплота возгонки
- 2.995284 eV
- Теплота атомизации
- 2.995284 eV
- Энтальпия атомизации
Ядерные
- Протоны
- 60
- Нейтроны
- 82
- Известные изотопы
- 40
- Стабильные изотопы
- 1
- Наиболее стабильный изотоп
- Nd-142
- Год открытия
- 1841
Распространённость
- Распространённость (земная кора)
- 41.5 мг/кг
- Распространённость (океан)
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 366 pm
Электронная структура
- Электронов на оболочке
- 2, 8, 18, 22, 8, 2
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7440-00-8
- Термный символ
- InChI
- InChI=1S/Nd
- InChI Key
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измерено
Nd: 4f⁴ 6s²[Xe] 4f⁴ 6s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁴ 6s²Модель атома
Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.
Схематическая модель атома, не в масштабе.
Атомный отпечаток
Спектр испускания / поглощения
Распределение изотопов
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 142 Стабильный | 141,907729 ± 0,000002 | 27.1520% | Стабильный |
Фазовое состояние
Причина: на 995.9 °C ниже точки плавления (1020.85 °C)
Схематично, не в масштабе
Точки фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия для плавления 1 моля при tплав
Энергия для испарения 1 моля при tкип
Энергия для возгонки 1 моля при tвозг
Плотность
При нормальных условиях
При нормальных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 60 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Состав спектральных линий ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| Nd I | 0 | 118 | 9 | 9 |
| Nd II | +1 | 617 | 255 | 600 |
Состав энергетических уровней ?
| Ion | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Nd I | 0 | 739 |
| Nd II | +1 | 840 |
| Nd III | +2 | 31 |
| Nd IV | +3 | 19 |
| Nd V | +4 | 2 |
| Nd VI | +5 | 2 |
| Nd VII | +6 | 2 |
| Nd VIII | +7 | 2 |
| Nd IX | +8 | 2 |
| Nd X | +9 | 2 |
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +2 | 8 | N/A | 129 пм |
| +2 | 9 | N/A | 135 пм |
| +3 | 6 | N/A | 98.3 пм |
| +3 | 8 | N/A | 110.9 пм |
| +3 | 9 | N/A | 116.3 пм |
| +3 | 12 | N/A | 127 пм |
Соединения
Изотопы (1)
Natural neodymium is a mixture of seven stable isotopes. Fourteen other radioactive isotopes are recognized.
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада | Режим распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 142 Стабильный | 141,907729 ± 0,000002 | 27.1520% ± 0.0400% | Стабильный | stable |
Расширенные свойства
Ковалентные радиусы (расш.)
- Ковалентный радиус (Пюккё)
- Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)
Радиусы Ван-дер-Ваальса
- Alvarez
- UFF
- MM3
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (Рам)
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- Pettifor
- Glawe
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- Miedema
- Gunnarsson–Lundqvist
- Robles–Bartolotti
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- Дипольная поляризуемость (погр.)
- C₆ (Gould–Bučko)
Параметры Мидемы
- Молярный объём Мидемы
- Электронная плотность Мидемы
Риск поставок и экономика
- Концентрация производства
- Относительный риск поставок
- Распределение запасов
- Политическая стабильность (топ-производитель)
- Политическая стабильность (топ-запасы)
Фазовые переходы и аллотропы
| Температура плавления | 1289.15 K |
| Температура кипения | 3347.15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (13)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 1.1868 |
| 2 | p | 4.2434 |
| 2 | s | 15.7838 |
| 3 | d | 13.8432 |
| 3 | p | 19.311 |
| 3 | s | 19.6572 |
| 4 | d | 33.1908 |
| 4 | f | 37.734 |
| 4 | p | 29.986 |
| 4 | s | 29.0136 |
Детализация кристаллических радиусов (6)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Источник |
|---|---|---|---|---|
| 2 | VIII | 143 | ||
| 2 | IX | 149 | ||
| 3 | VI | 112.3 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | VIII | 124.9 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | IX | 130.3 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | XII | 141 | estimated, |
Режимы распада изотопов (52)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 124 | B+ | — |
| 124 | B+p | — |
| 125 | B+ | 100% |
| 125 | B+p | 0% |
| 126 | B+ | — |
| 126 | B+p | — |
| 127 | B+ | 100% |
| 127 | B+p | — |
| 128 | B+ | — |
| 129 | B+ | 100% |
Факторы рассеяния X‑лучей (508)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 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 |
Дополнительные данные
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
4.15×101 milligrams per kilogram
Источники (1)
- [5] Neodymium https://education.jlab.org/itselemental/ele060.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
2.8×10-6 milligrams per liter
Источники (1)
- [5] Neodymium https://education.jlab.org/itselemental/ele060.html
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.
Источники (1)
- [6] Neodymium https://periodic.lanl.gov/60.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
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.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
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/
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.
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
This section provides all form of data related to element Neodymium.
The element property data was retrieved from publications.

