What is Praseodimio?
Praseodimio (symbol Pr) is element 59 on the periodic table, a lantánido in period 6. A rare earth that colours welder's goggles and, alloyed with neodymium, makes formidable magnets. At room temperature it is a solid.
Estructura
No es un diagrama de puntos sobre anillos, sino una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² para cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que hace posible el enlace químico.
Valores medidos
Cada barra muestra dónde se sitúa praseodimio entre los 118 elementos para esa propiedad.
Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.
Tamaño, a escala
Radius 182 pm — that is 0.182 nm, so about 2747 million of them side by side would span a millimetre.
Intervalo térmico
Praseodimio is liquid over a 2585 K window, from 1208 K to 3793 K.
La historia
A rare earth that colours welder's goggles and, alloyed with neodymium, makes formidable magnets.
Carl Auer von Welsbach, químico e inventor austriaco, estudiaba el didimio, un supuesto elemento que había desconcertado a los científicos durante décadas. Mediante la técnica recién desarrollada de cristalización fraccionada, sospechó que el didimio no era un solo elemento.
Mediante laboriosos experimentos de cristalización, Welsbach logró separar el didimio en dos elementos distintos. El proceso requirió cientos de recristalizaciones y tardó meses en completarse.
Welsbach llamó a uno de los elementos «praseodimio», a partir de las palabras griegas «prasios» (verde) y «didymos» (gemelo), en referencia a sus sales verdes y a su relación gemela con el neodimio, que descubrió simultáneamente.
Durante más de 40 años, los científicos estudiaron el «didimio» creyendo que era un solo elemento. El misterio comenzó en 1841, cuando Carl Mosander lo separó por primera vez del cerio. El avance llegó cuando Welsbach aplicó la espectroscopia sistemática para estudiar las propiedades del supuesto elemento.
«El espectroscopio reveló líneas que no podían pertenecer a un solo elemento: el enigma del didimio quedó finalmente resuelto.»
— Carl Auer von Welsbach, 1885
Carl Auer von Welsbach no fue solo un descubridor, sino también un inventor cuyo trabajo cambió la vida cotidiana:
La separación del praseodimio y el neodimio realizada por Welsbach demostró que una química analítica cuidadosa podía revelar la complejidad oculta de la naturaleza. Sus técnicas se convirtieron en la base para separar todos los elementos de tierras raras.
Aunque Welsbach recibió numerosos honores durante su vida, incluido el nombramiento como barón por parte del emperador austriaco, sus contribuciones a la química de las tierras raras suelen pasar desapercibidas. Las industrias modernas de alta tecnología deben su existencia a sus descubrimientos fundamentales.
Aplicaciones
El praseodimio es el «maestro del color» de la familia de las tierras raras y produce los colores verdes más vibrantes en la ciencia de los materiales. Su estructura electrónica única lo hace central en aplicaciones ópticas y magnéticas.
El amarillo verdoso de praseodimio es uno de los colorantes más estables y vibrantes conocidos por la ciencia. A diferencia de los tintes orgánicos, que se decoloran, el praseodimio conserva su color brillante durante siglos. Se utiliza en:
El praseodimio es fundamental para fabricar los imanes permanentes más potentes del mundo:
Las propiedades ópticas únicas del praseodimio lo hacen esencial para:
Los precios del praseodimio son muy volátiles debido a la oferta limitada y a la creciente demanda de la industria de los vehículos eléctricos. Un automóvil eléctrico típico requiere entre 200 y 600 gramos de praseodimio en sus diversos componentes.
De dónde procede
9.2 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 68% of elements
El praseodimio es uno de los elementos de tierras raras menos abundantes y constituye solo aproximadamente el 5 % del contenido total de lantánidos en los yacimientos minerales. A pesar de ser «raro», ¡sigue siendo más abundante que la plata o el mercurio.
Fórmula química: (Ce,La,Pr,Nd)CO₃F
Contenido de Pr: 4-6 %
Fuente principal: Mountain Pass (EE. UU.), Bayan Obo (China)
Fórmula química: (Ce,La,Nd,Th)PO₄
Contenido de Pr: 3-5 %
Se encuentra en: Yacimientos de arena de playa, minas de placeres
Fórmula química: YPO₄ (con sustitución de Pr)
Contenido de Pr: 1-3 %
Fuente especializada: Arenas de minerales pesados
El praseodimio se forma en complejos de carbonatita e intrusiones ígneas alcalinas mediante una diferenciación magmática extrema. El elemento se concentra durante los procesos de cristalización en etapas tardías, a menudo asociado con fluidos ricos en flúor.
La eficiencia del reciclaje es actualmente baja (5-10 %), pero mejora rápidamente debido al aumento de los precios y a las preocupaciones sobre el suministro.
El praseodimio afronta importantes vulnerabilidades en la cadena de suministro debido a la concentración geográfica de la producción y a la dificultad técnica de separarlo de otros elementos de tierras raras. El procesamiento requiere técnicas sofisticadas de separación química.
Manejo
Los compuestos de praseodimio requieren una manipulación cuidadosa debido a los riesgos de sensibilización respiratoria y cutánea, además del peligro de incendio en su forma metálica.
Praseodimio metálico: ¡Altamente pirofórico cuando está finamente dividido.
Usar un extintor de clase D o arena seca. Evacuar la zona. Nunca usar agua: ¡provoca una reacción violenta.
Trasladar inmediatamente a la persona al aire fresco. Vigilar posibles efectos respiratorios tardíos. Buscar atención médica.
Enjuagar con agua limpia durante 15 minutos. Mantener los párpados abiertos. Retirar las lentes de contacto si se puede hacer de forma segura.
Lavar minuciosamente con agua y jabón. Retirar inmediatamente la ropa contaminada.
Ecotoxicidad: Los compuestos de praseodimio pueden ser tóxicos para la vida acuática. Evitar su liberación a cursos de agua y al suelo. Desecharlos únicamente a través de instalaciones autorizadas para residuos peligrosos.
Respuestas rápidas
Praseodimio (symbol Pr) is element 59 on the periodic table, a lantánido in period 6. A rare earth that colours welder's goggles and, alloyed with neodymium, makes formidable magnets. At room temperature it is a solid.
[Xe] 4f³ 6s², giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 21, 8, 2 electrons respectively.Praseodimio melts at 1208 K (934.9 °C) and boils at 3793 K (3519.9 °C).
The standard atomic weight of Praseodimio is 140.908 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Praseodimio has a density of 6.77 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of praseodimio is about 6.8× heavier.
Praseodimio has a Pauling electronegativity of 1.13. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this low means it readily gives its outer electrons away, forming positive ions.
Praseodimio was discovered in 1885 by Carl Auer von Welsbach. It is named after greek prasios didymos, "green twin".
Praseodimio makes up about 9.2 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.