Neodym

český názevNeodym
latinský názevNeodymium
anglický názevNeodymium
chemická značkaNd
protonové číslo60
relativní atomová hmotnost144,24
perioda6
skupinaIII.B
zařazenílanthanoidy
rok objevu1885
objevitelC.A.Welsbach
teplota tání [°C]1021
teplota varu [°C]3074
hustota [g cm-3]7,0
hustota při teplotě tání [g cm-3]6,89
elektronegativita1,14
oxidační stavyII, III
elektronová konfigurace[Xe]4f4 6s2
atomový poloměr [pm]206
specifické teplo [J g-1K-1]0,19
slučovací teplo [kJ mol-1]7,14
tepelná vodivost [W m-1 K-1]17
elektrická vodivost [S m-1]1,6.106
1. ionizační potenciál [eV]5,525
2. ionizační potenciál [eV]10,727
3. ionizační potenciál [eV]22,076
tvrdost podle Mohse-
tvrdost podle Vickerse [MPa]343
tvrdost podle Brinella [MPa]265
modul pružnosti ve smyku [GPa]16
modul pružnosti v tahu [GPa]41
skupenství za norm. podmíneks

Chemické vlastnosti a reakce

Chemický prvek neodym je měkký, stříbřitě bílý kov. Existují dvě alotropické modifikace neodymu, hexagonální α-Nd přechází při teplotě 862°C na kubický β-Nd.

Neodym je chemicky poměrně reaktivní prvek. Při styku se vzdušným kyslíkem se okamžitě pokrývá modrou vrstvou oxidu neodymitého Nd2O3. S chlorem reaguje od teploty 300°C za vzniku chloridu neodymitého NdCl3, se sírou se slučuje až při teplotě nad 500°C na tmavě zelený sulfid neodymitý Nd2S3.

S horkou vodou reaguje neodym za vzniku nerozpustného hydroxidu neodymitého a za vývoje vodíku, snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách za vzniku neodymité soli příslušné kyseliny:

2Nd + 6H2O → 2Nd(OH)3 + 3H2
2Nd + 6HCl → 2NdCl3 + 3H2
Nd + 6HNO3 → Nd(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Sloučeniny

Ve sloučeninách vystupuje neodym obvykle v oxidačním stavu III. Chemické vlastnosti a chování sloučenin trojmocného neodymu jsou značně podobné sloučeninám hliníku. Sloučeniny dvoumocného neodymu jsou nestabilní a samovolně se oxidují. Vodné roztoky solí neodymu v obou oxidačních stavech mají typické červené nebo červenofialové zbarvení, pouze jodid neodymitý NdI3 je zelený.

Výskyt v přírodě

V přírodě se neodym vzácně nalézá společně s ostatními lanthanoidy v monazitu a některých fosfátech. Neodym jako jeden z mála lanthanoidů vytváří samostatné minerály, např. wakefieldit NdVO4, churchit Nd(PO4)·2H2O, synchysit CaNd(CO3)2F nebo kalcioancylit CaNd(CO3)2(OH)·H2O. Nejvyšší obsah neodymu (65,2% Nd) ze všech nerostů má minerál hydroxylkarbonát Nd(CO3)(OH). Průměrný obsah neodymu v zemské kůře je 37 ppm. Přírodní neodym je směsí šesti stabilních izotopů a radioaktivního izotopu 145Nd s poločasem rozpadu 1,1·1015 let.

Výroba a využití

Výroba neodymu se provádí obdobně jako výroba ostatních lantahanoidů loužením lanthanoidových rud směsí minerálních kyselin. Z výluhu se kovy vysrážejí přídavkem alkalických hydroxidů. Separace neodymu od ostatních kovů dnes provádí nejčastěji pomocí iontoměničů, po separaci se neodym převede na chlorid neodymitý NdCl3 a následuje jeho redukce vápníkem:

2NdCl3 + 3Ca → 2Nd + 3CaCl2

Pro technické účely se neodym obvykle připravuje jako slitina s praseodymem pod názvem didym.

Neodym se využívá k výrobě velmi silných permanentních magnetů, krystalů pro infračervené lasery a k obarvování skla a glazur na fialovou nebo temně červenou barvu. Neodym je také důležitou složkou moderních lehkých slitin na bázi hořčíku. Oxid neodymitý Nd2O3 se používá k barvení skel slunečních a svářečských brýlí. Chlorid neodymitý NdCl3 se jako katalyzátor polymerace dienů používá při výrobě syntetického kaučuku.

Zdroje

praseodym ← neodym → promethium

TOPlist