← К таблице
Nd 60

Неодим (Nd)

Лантаноид
Период: 6 Блок: s

Твердое вещество

Стандартный атомный вес

144.242 u

Электронная конфигурация

[Xe] 6s2 4f4

Температура плавления

1020.85 °C (1294 K)

Температура кипения

3073.85 °C (3347 K)

Плотность

7010 kg/m³

Степени окисления

0, +2, +3, +4

Электроотрицательность (Полинг)

1.14

Энергия ионизации (1-я)

Год открытия

1841

Атомный радиус

185 pm

Дополнительно

Происхождение названия Греческое: neos and didymos (новый близнец).
Страна открытия Австрия
Первооткрыватели К. Ф. Ауэр фон Вельсбах

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

Заряд иона
Протоны 60
Электроны 60
Заряд Нейтральный
Конфигурация Nd: 4f⁴ 6s²
Электронная конфигурация
Измерено
[Xe] 4f⁴ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁴ 6s²
Орбитальная диаграмма
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↑
Всего электронов: 60 Неспаренных: 4 ?

Модель атома

Протоны 60
Нейтроны 82
Электроны 60
Массовое число 142
Стабильность Стабильный

Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.

Схематическая модель атома, не в масштабе.

Атомный отпечаток

Спектр испускания / поглощения

0 / 0 (0 0 с интенсивностью)
Измерено
Испускание Видимый: 380–750 нм

Распределение изотопов

14227.1520%Массовое числоПриродная распространённость (%)
Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспада
142 Стабильный141,907729 ± 0,00000227.1520%Стабильный
Измерено

Фазовое состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое 25 °C (298.15 K)

Причина: на 995.9 °C ниже точки плавления (1020.85 °C)

Температура плавления 1020.85 °C
Температура кипения 3073.85 °C
Ниже точки плавления на 995.9 °C
0 K Текущая температура: 25 °C 6000 K
Шкала фаз

Схематично, не в масштабе

Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Плавление
Кипение
25°C
Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Текущая

Точки фазовых переходов

Температура плавления Литература
1020.85 °C
Температура кипения Литература
3073.85 °C
Текущая фаза Расчёт
Твёрдое

Энергии переходов

Теплота плавления Литература
0.07400114 eV

Энергия для плавления 1 моля при tплав

Теплота испарения Литература
2.829455 eV

Энергия для испарения 1 моля при tкип

Теплота возгонки Литература
2.995284 eV

Энергия для возгонки 1 моля при tвозг

Плотность

Справочная плотность Литература
7010 kg/m³

При нормальных условиях

Текущая плотность Расчёт
7010 kg/m³

При нормальных условиях

Атомные спектры

Показано 10 из 60 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Состав спектральных линий ?

ИонЗарядВсего линийВероятности переходовОбозначения уровней
Nd I 011899
Nd II +1617255600
NIST спектральные линии →

Состав энергетических уровней ?

IonЗарядУровни
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 энергетические уровни →
60 Nd 144.242

Neodymium — Визуализатор атомных орбиталей

[Xe]6s24f4
Уровни энергии 2 8 18 22 8 2
Степени окисления 0, +2, +3, +4
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Neodymium — превью визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
60 Nd 144.242

Neodymium — Визуализатор кристаллической структуры

Primitive Hexagonal · Pearson hP2
Экспериментальные
Pearson hP2
Коорд. № 12
Упаковка 74.048%
Neodymium — превью визуализатора кристаллической решётки
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

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

Соединения

Nd
144.240 а.е.м.
Nd+3
144.240 а.е.м.
Nd
146.916 а.е.м.
Nd
142.910 а.е.м.
Nd
141.908 а.е.м.
Nd
148.920 а.е.м.
Nd
140.910 а.е.м.
Nd
145.913 а.е.м.
Nd
137.912 а.е.м.
Nd
144.913 а.е.м.
Nd
147.917 а.е.м.
Nd
135.915 а.е.м.
Nd
138.912 а.е.м.
Nd
150.924 а.е.м.
Nd
143.910 а.е.м.
Nd
149.921 а.е.м.

Изотопы (1)

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

Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспадаРежим распада
142 Стабильный141,907729 ± 0,00000227.1520% ± 0.0400%Стабильный
stable
142 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 141,907729 ± 0,000002
Природная распространённость 27.1520% ± 0.0400%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
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 плавления1289.15 K
Температура кипения3347.15 K

Категории степеней окисления

+3 main
+2 extended
+4 extended
0 extended

Расширенные справочные данные

Константы экранирования (13)
nОрбитальσ
1s1.1868
2p4.2434
2s15.7838
3d13.8432
3p19.311
3s19.6572
4d33.1908
4f37.734
4p29.986
4s29.0136
Детализация кристаллических радиусов (6)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Источник
2VIII143
2IX149
3VI112.3from r^3 vs V plots,
3VIII124.9from r^3 vs V plots,
3IX130.3from r^3 vs V plots,
3XII141estimated,
Режимы распада изотопов (52)
ИзотопРежимИнтенсивность
124B+
124B+p
125B+100%
125B+p0%
126B+
126B+p
127B+100%
127B+p
128B+
129B+100%
Факторы рассеяния X‑лучей (508)
Энергия (eV)f₁f₂
100.24448
10.16170.25177
10.32610.25926
10.49310.26698
10.66280.27494
10.83530.28312
11.01060.29156
11.18860.30024
11.36960.30918
11.55350.31839

Дополнительные данные

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)

Источники

(9)
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.

Примечание к лицензии: 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/

Примечание к лицензии: 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.

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержимое проверено на основе последних научных данных.