Praseodymium

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 5959 Protonen
59 Elektronen
6. Periode6 besetzte Elektronenschalen
Gruppe der Lanthanoide3 (5) Außenelektronen
Elektronenkonfiguration im Grundzustand[Xe] 6s24f3
Elektronegativität1,1
Ionisierungsenergie in eV5,42
häufigste OxidationszahlenIII
Atommasse des Elements in u140,91
Atomradius in 10- 1 0m1,828
Ionenradius in 10- 1 0m1,06 (+3)
Aggregatzustand im Normalzustandfest

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C

6,77

Härte nach Mohs und Brinell
Schallgeschwindigkeit in Bild2280
Schmelztemperatur in °C935
spezifische Schmelzwärme in Bild80,20
Siedetemperatur in °C3130
spezifische Verdampfungswärme in Bild2356,3
Standardentropie S0 in Bild
Wärmeleitfähigkeit in Bild bei 27 °C12,5
spezifische Wärmekapazität in Bild0,193
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild
spez. elektrischer Widerstand in Bild0,6803
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre,
Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)
0,000 52

Isotope des Elements

In der Natur kommt Praseodymium nur in Form eines einzelnen Isotopes vor. Weitere radioaktive Isotope sind künstlich hergestellt worden, von denen nur einige beispielhaft in der folgenden Tabelle aufgeführt sind.

Ordnungszahl ZMassenzahl AAtommasse in uHäufigkeit
in %
Art der Strahlung
und Energie in MeV
Halbwertszeit
59141140,907100%
142141,909künstlichβ Bild: 2,219 h
143142,910künstlichβ Bild: 0,914 d
144143,913künstlichβ Bild: 3,017,3 min.

Energieniveauschema

Bild

Weitere Eigenschaften

Praseodymium ist ein silberweiß glänzendes und leicht verformbares, weiches Schwermetall. Es läuft an Luft leicht gelblich an und tritt in zwei allotropen Modifikationen auf: α-Praseodymium und β-Praseodymium. Praseodymium gehört zu den Lanthanoiden. In seinen Verbindungen bildet es die Oxidationsstufen III und IV aus, wobei die Stufe III die wichtigste ist. Praseodymium ist aufgrund seiner Normalpotenziale ein unedles und sehr reaktionsfähiges Metall. Bei Temperaturen von über 350 °C entzündet es sich an Luft spontan und verbrennt zu Praseodymiumtrioxid. Mit Wasser und verdünnten Mineralsäuren reagiert es unter Wasserstoffentwicklung. Mit Chlor verbrennt es zu Chloriden. Die Verbindungen des Praseodymiums sind meist blau bis grün gefärbt.

Entdeckung

Der österreichische Chemiker CARL AUER von WELSBACH entdeckte 1885 Praseodymium zusammen mit dem Element Neodym und zwar bei der Zerlegung der «Didymerde» durch fraktionierte Kristallisation des Ammonium-Doppelnitrats. Er nannte das Element «Praseodym», was so viel bedeutet wie lauchgrün und gab ihm das chemische Symbol «Pr».

Vorkommen/Herstellung

Praseodymium steht an 49. Stelle der Elementhäufigkeit und gehört damit zu den weniger häufigen Elementen auf der Erde. In der Natur tritt es stets zusammen mit Cer und den anderen Seltenerdmetallen auf (z. B. in Cerit, Bastnäsit, Monazit). Die Hauptvorkommen liegen in Australien, Brasilien und Indien. Praseodymium wird aus den Ceriterden hergestellt. Dabei werden die Erze zunächst durch Flotation, Magnet- oder elektrostatische Abscheidung angereichert, dann in die Halogenide überführt und später mithilfe fraktionierter Kristallisation, Ionenaustausch und Flüssig-Flüssig-Extraktion mit EDTA voneinander getrennt. Das Element wird durch anschließende Reduktion der Halogenide mit Calcium gewonnen.

Verwendung

Als reines Metall findet Praseodymium keine technische Anwendung. In Form von Legierungen und Verbindungen zeigt es aber hervorragende magnetische Eigenschaften und eignet sich zur Herstellung von Dauermagneten. Man verwendet einige Praseodymiumverbindungen auch zum Einfärben von Glas, Emaille usw. Im Gemisch mit Neodymiumverbindungen zeigt es auch gute Eigenschaften zur Verwendung als Augenschutzglas beim Schweißen.

Wichtige Verbindungen

Das Oxid Pr2O3 mit gelbgrüner Farbe.

Bau

Praseodymium kristallisiert bei Temperaturen <789°C in einer hexagnal-dichtesten Kugelpackung.

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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