Praseodímio

Praseodímio
Cério ← Praseodímio → Neodímio -     59 Pr                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Pr ↓ Pa Tabela completa • Tabela estendida
Aparência
branco cinza
Informações gerais
Nome, símbolo, número	Praseodímio, Pr, 59
Série química	Lantanídios
Grupo, período, bloco	-, 6, f
Densidade, dureza	6 640 kg/m3,
Número CAS	7440-10-0
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atómica	140,93765(2) u
Raio atómico (calculado)	185 pm
Raio covalente	165 pm
Raio de Van der Waals	pm
Configuração electrónica	[Xe] 4f3 6s2
Elétrons (por nível de energia)	2, 8, 18, 21, 8, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	4, 3, 2 (óxido ligeiramente alcalino)
Óxido
Estrutura cristalina	hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria	sólido
Ponto de fusão	1204 K
Ponto de ebulição	3793 K
Entalpia de fusão	6,89 kJ/mol
Entalpia de vaporização	296,8 kJ/mol
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Pressão de vapor	100 Pa a 2227 K
Velocidade do som	2280 m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie	K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)	1,13
Calor específico	J/(kg·K)
Condutividade elétrica	1,48 x 106 S/m
Condutividade térmica	12,5 W/(m·K)
1.º Potencial de ionização	527 kJ/mol
2.º Potencial de ionização	1020 kJ/mol
3.º Potencial de ionização	2086 kJ/mol
4.º Potencial de ionização	3761 kJ/mol
5.º Potencial de ionização	kJ/mol
6.º Potencial de ionização	kJ/mol
7.º Potencial de ionização	kJ/mol
8.º Potencial de ionização	kJ/mol
9.º Potencial de ionização	kJ/mol
10.º Potencial de ionização	kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 141Pr 100% estável com 82 neutrões 142Pr Sintético 19,12 h β- ε 2,162 0,745 142Nd 142Ce 143Pr Sintético 13,57 d β- 0,934 143Nd
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O praseodímio (do grego prasios, "verde", e didymos, "gêmeo") é um elemento químico de símbolo Pr e número atômico 59 (59 prótons e 59 elétrons) com massa atómica 140,9 u que à temperatura ambiente se encontra no estado sólido. Faz parte do grupo das terras raras, ocorrendo naturalmente nos minerais monazita e bastnasita. Foi isolado em 1885, pelo químico austríaco barão Carl Auer von Welsbach, a partir do didímio.

O praseodímio é usado para produzir ligas metálicas de alta resistência térmica e mecânica utilizadas em componentes de motores de avião e de filamentos para lâmpadas de projetores cinematográficos. É também usado na produção de metal Misch para pedras de isqueiros.

Características principais

O praseodímio é um elemento metálico prateado, macio pertencente aos lantanídios. É mais resistente a corrosão no ar do que o európio, lantânio, cério ou o neodímio, porém desenvolve um óxido verde que reveste o metal quando exposto ao ar, expondo o metal ainda mais a oxidação. Por essa razão, o praseodímio deve ser armazenado imerso em óleo mineral ou selado em plástico ou vidro.

Aplicações

• Em adição com o magnésio para produzir ligas metálicas de alta resistência usados em motores de aviões.
• O praseodímio é usado como núcleo nas lâmpadas de arco de carbono para a indústria cinematográfica, para iluminação de estúdios e projetores.
• Compõem o metal Misch na quantidade de 5% para a produção de pedras de ignição de isqueiros.
• Compostos de praseodímio são usados para colorir em amarelo vidros e esmaltes.
• O praseodímio é um componente do didímio , usado em vidros para a fabricação de óculos de proteção.

História

O nome praseodímio é proveniente do grego prasios ( "verde" ) e didymos ( "gêmeo" ).

Em 1841, Mosander extraiu a terra rara "didímio" da lantana. Em 1874, Per Teodor Cleve concluiu que o didímio era, de fato, uma mistura de dois elementos diferentes. Em 1879, Lecoq de Boisbaudran isolou uma nova terra rara , samário, do didímio obtido do mineral samarskita. Em 1885, o químico austríaco barão C. F. Auer von Welsbach separou do didímio dois elementos químicos, o praseodímio e o neodímio, cujos sais apresentam colorações diferentes. O elemento metálico foi isolado relativamente puro em 1931.

Ocorrência

O praseodímio é encontrado em minerais terras raras como a monazita e a bastnasita. O praseodímio pode ser recuperado da monazita ou bastnasita pelo processo de troca de íons. O praseodímio também é componente , em torno de 5%, do metal Misch.

Os mais importantes depósitos de monazita são encontradas nos Estados Unidos (Idaho-Montana e Flórida) , Brasil, Austrália, África do Sul e Índia. A bastnasita é encontrado principalmente na Califórnia ( Estados Unidos ).

Compostos

Os principais compostos de praseodímio são:

• Fluoretos: Fluoreto de praseodímio II (PrF₂) , Fluoreto de praseodímio III ( PrF₃ ), Fluoreto de praseodímio IV ( PrF₄ ).
• Cloretos: Cloreto de praseodímio III (PrCl₃)
• Brometos: Brometo de praseodímio III ( PrBr₃) , Brometo de praseodímio ( Pr₂Br₅ ).
• Iodetos: Iodeto de praseodímio II (PrI₂) , Iodeto de praseodímio III ( PrI₃ ) , Iodeto de praseodímio (Pr₂I₅).
• Oxidos: Óxido de praseodímio IV (PrO₂), Óxido de praseodímio III ( Pr₂O₃ )
• Sulfetos: Sulfeto de praseodímio II (PrS) , Sulfeto de praseodímio III ( Pr₂S₃ )
• Selenetos: Seleneto de praseodímio II (PrSe)
• Teluretos: Telureto de praseodímio II (PrTe) , Telureto de praseodímio III ( Pr₂Te₃ ).
• Nitretos: Nitreto de praseodímio (PrN)

Isótopos

O praseodímio natural é composto de um único isótopo estável, o Pr-141.

38 radioisótopos foram caracterizados, sendo os mais estáveis o Pr-143 com uma meia-vida de 13,57 dias e o Pr-142 com uma meia-vida de 19,12 horas. Todos os demais isótopos radioativos apresentam meias-vida abaixo de 5,985 horas e, a maioria destes, com menos de 33 segundos. O elemento contém também 6 isótopos metaestáveis, sendo os mais estáveis o Pr-138m ( meia-vida de 2,12 horas ), o Pr-142m ( meia-vida de 14,6 minutos ) e o Pr-134m ( meia-vida de 11 minutos ).

As massas atômicas dos isótopos de praseodímio variam de 120,955 u ( Pr-121 ) até 158,955 u ( Pr-159 ). O primeiro modo de decaimento antes do isótopo estável, Pr-141, e a captura eletrônica, e o primeiro modo após é a emissão beta menos. Os primeiros produtos de decaimento antes do Pr-141 são os isótopos do elemento 58 ( cério ) e os primeiros produtos após o Pr-141 são os isótopos do elemento 60 ( neodímio.

Precauções

Como todas as terras raras, o praseodímio apresenta de moderada a baixa toxicidade. Não apresenta nenhum papel biológico conhecido.

Bibliografia

• Emsley, John (2003). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780198503408 

Ligações externas

• «Los Alamos National Laboratory – Praseodymium» (em inglês) 
• «WebElements.com – Praseodymium» (em inglês) 
• «EnvironmentalChemistry.com – Praseodymium» (em inglês) 
• «It's Elemental – The Element Praseodymium» (em inglês) 
• «Praseodímio - vídeos e imagens»