What is Praseodímio?
Praseodímio (symbol Pr) is element 59 on the periodic table, a lantanídeo 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.
Estrutura
Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para girar. Azul e violeta marcam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.
Valores medidos
Cada barra mostra onde praseodímio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.
Fontes: massas atômicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, não medidos.
Tamanho, em escala
Radius 182 pm — that is 0.182 nm, so about 2747 million of them side by side would span a millimetre.
Faixa térmica
Praseodímio is liquid over a 2585 K window, from 1208 K to 3793 K.
A história
A rare earth that colours welder's goggles and, alloyed with neodymium, makes formidable magnets.
Carl Auer von Welsbach, químico e inventor austríaco, estudava o didímio - um suposto elemento que havia intrigado os cientistas por décadas. Usando a técnica recém-desenvolvida de cristalização fracionada, ele suspeitou que o didímio não era um único elemento.
Por meio de meticulosos experimentos de cristalização, Welsbach separou com sucesso o didímio em dois elementos distintos. O processo exigiu centenas de recristalizações e levou meses para ser concluído.
Welsbach nomeou um dos elementos "praseodímio", a partir das palavras gregas "prasios" (verde) e "didymos" (gémeo), referindo-se aos seus sais verdes e à relação de geminidade com o neodímio, que ele descobriu simultaneamente.
Durante mais de 40 anos, os cientistas estudaram o "didímio", acreditando que era um único elemento. O mistério começou em 1841, quando Carl Mosander o separou pela primeira vez do cério. O avanço ocorreu quando Welsbach aplicou a espectroscopia sistemática ao estudo das propriedades do suposto elemento.
"O espectroscópio revelou linhas que não poderiam pertencer a um único elemento - o enigma do didímio foi finalmente resolvido."
— Carl Auer von Welsbach, 1885
Carl Auer von Welsbach não foi apenas um descobridor, mas também um inventor cujo trabalho mudou a vida cotidiana:
A separação do praseodímio e do neodímio realizada por Welsbach provou que a química analítica cuidadosa poderia revelar a complexidade oculta da natureza. Suas técnicas se tornaram a base para a separação de todos os elementos de terras raras.
Embora Welsbach tenha recebido numerosas honrarias durante sua vida, incluindo o título de barão concedido pelo imperador austríaco, suas contribuições para a química das terras raras são frequentemente negligenciadas. As modernas indústrias de alta tecnologia devem sua existência às suas descobertas fundamentais.
Aplicações
O praseodímio é o "mestre das cores" da família das terras raras, produzindo os tons verdes mais vibrantes na ciência dos materiais. Sua estrutura eletrônica única o torna indispensável em aplicações ópticas e magnéticas.
O amarelo-esverdeado de praseodímio é um dos corantes mais estáveis e vibrantes conhecidos pela ciência. Ao contrário dos corantes orgânicos, que desbotam, o praseodímio mantém sua cor brilhante por séculos. É usado em:
O praseodímio é fundamental na fabricação dos ímãs permanentes mais fortes do mundo:
As propriedades ópticas únicas do praseodímio o tornam essencial para:
Os preços do praseodímio são altamente voláteis devido à oferta limitada e à crescente demanda da indústria de veículos elétricos. Um carro elétrico típico requer de 200 a 600 gramas de praseodímio em seus diversos componentes.
De onde vem
9.2 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 68% of elements
O praseodímio é um dos elementos de terras raras menos comuns, representando apenas cerca de 5% de todo o conteúdo de lantanídeos em depósitos de minério. Apesar de ser "raro", ele ainda é mais abundante que a prata ou o mercúrio.
Fórmula química: (Ce,La,Pr,Nd)CO₃F
Teor de Pr: 4-6%
Principais fontes: Mountain Pass (EUA), Bayan Obo (China)
Fórmula química: (Ce,La,Nd,Th)PO₄
Teor de Pr: 3-5%
Encontrada em: depósitos de areia de praia, minas de aluvião
Fórmula química: YPO₄ (com substituição por Pr)
Teor de Pr: 1-3%
Fonte especial: areias minerais pesadas
O praseodímio se forma em complexos carbonatíticos e intrusões ígneas alcalinas por meio de extrema diferenciação magmática. O elemento se concentra durante processos de cristalização em estágio tardio, frequentemente associado a fluidos ricos em flúor.
A eficiência da reciclagem é atualmente baixa (5-10%), mas está melhorando rapidamente devido ao aumento dos preços e às preocupações com o abastecimento.
O praseodímio enfrenta vulnerabilidades significativas na cadeia de abastecimento devido à concentração geográfica da produção e à dificuldade técnica de separá-lo de outros elementos de terras raras. O processamento requer técnicas sofisticadas de separação química.
Manuseio
Os compostos de praseodímio exigem manuseio cuidadoso devido aos riscos de sensibilização respiratória e cutânea, além dos riscos de incêndio na forma metálica.
Praseodímio metálico: Altamente pirofórico quando finamente dividido.
Use um extintor classe D ou areia seca. Evacue a área. Nunca use água - isso causa uma reação violenta.
Leve a pessoa imediatamente para um local com ar fresco. Observe possíveis efeitos respiratórios tardios. Procure atendimento médico.
Lave com água limpa por 15 minutos. Mantenha as pálpebras abertas. Remova as lentes de contato se for seguro fazê-lo.
Lave bem com água e sabão. Remova imediatamente as roupas contaminadas.
Ecotoxicidade: os compostos de praseodímio podem ser tóxicos para a vida aquática. Evite a liberação em cursos de água e no solo. Descarte somente por meio de instalações licenciadas para resíduos perigosos.
Respostas rápidas
Praseodímio (symbol Pr) is element 59 on the periodic table, a lantanídeo 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.Praseodímio melts at 1208 K (934.9 °C) and boils at 3793 K (3519.9 °C).
The standard atomic weight of Praseodímio is 140.908 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Praseodímio has a density of 6.77 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of praseodímio is about 6.8× heavier.
Praseodímio 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.
Praseodímio was discovered in 1885 by Carl Auer von Welsbach. It is named after greek prasios didymos, "green twin".
Praseodímio makes up about 9.2 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.