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프라세오디뮴(←영어: praseodymium 프레이지어디미엄[*]) 또는 프라세오딤(←독일어: Praseodym 프라제오딤[*])은 화학 원소로 기호는 Pr(←라틴어: praseodymium 프라세오디미움[*]), 원자 번호는 59이다. 프라세오디뮴은 자연적으로 항상 다른 희토류 원소들과 함께 발견된다. 프라세오디뮴은 4번째로 흔한 희토류 원소이다. 대부분의 희토류 원소들처럼 프라세오디뮴은 수용액에서 유일하게 안정한 상태의 산화수인 +3의 산화수를 갖는다. 그러나 +4의 산화수를 갖는 경우도 몇몇 고체 화합물에서 찾을 수 있고 다른 란타넘족 원소들과 다르게 특별하게 +5의 산화수도 가질 수 있다.프라세오디뮴은 산화되면 표면이 노란색이 된다. 이로 인해 노란색 안료로 쓰인다. 프라세오디뮴의 많은 공학적 이용은 광원에서 노란빛을 걸러내는 것을 포함한다.

프라세오디뮴(59Pr)
Praseodymium.jpg
개요
영어명 Praseodymium
표준 원자량 (Ar, standard) 140.90766(2)
주기율표 정보
수소 (반응성 비금속)
헬륨 (비활성 기체)
리튬 (알칼리 금속)
베릴륨 (알칼리 토금속)
붕소 (준금속)
탄소 (반응성 비금속)
질소 (반응성 비금속)
산소 (반응성 비금속)
플루오린 (반응성 비금속)
네온 (비활성 기체)
나트륨 (알칼리 금속)
마그네슘 (알칼리 토금속)
알루미늄 (전이후 금속)
규소 (준금속)
인 (반응성 비금속)
황 (반응성 비금속)
염소 (반응성 비금속)
아르곤 (비활성 기체)
칼륨 (알칼리 금속)
칼슘 (알칼리 토금속)
스칸듐 (전이 금속)
타이타늄 (전이 금속)
바나듐 (전이 금속)
크로뮴 (전이 금속)
망가니즈 (전이 금속)
철 (전이 금속)
코발트 (전이 금속)
니켈 (전이 금속)
구리 (전이 금속)
아연 (전이후 금속)
갈륨 (전이후 금속)
저마늄 (준금속)
비소 (준금속)
셀레늄 (반응성 비금속)
브로민 (반응성 비금속)
크립톤 (비활성 기체)
루비듐 (알칼리 금속)
스트론튬 (알칼리 토금속)
이트륨 (전이 금속)
지르코늄 (전이 금속)
나이오븀 (전이 금속)
몰리브데넘 (전이 금속)
테크네튬 (전이 금속)
루테늄 (전이 금속)
로듐 (전이 금속)
팔라듐 (전이 금속)
은 (전이 금속)
카드뮴 (전이후 금속)
인듐 (전이후 금속)
주석 (전이후 금속)
안티모니 (준금속)
텔루륨 (준금속)
아이오딘 (반응성 비금속)
제논 (비활성 기체)
세슘 (알칼리 금속)
바륨 (알칼리 토금속)
란타넘 (란타넘족)
세륨 (란타넘족)
프라세오디뮴 (란타넘족)
네오디뮴 (란타넘족)
프로메튬 (란타넘족)
사마륨 (란타넘족)
유로퓸 (란타넘족)
가돌리늄 (란타넘족)
터븀 (란타넘족)
디스프로슘 (란타넘족)
홀뮴 (란타넘족)
어븀 (란타넘족)
툴륨 (란타넘족)
이터븀 (란타넘족)
루테튬 (란타넘족)
하프늄 (전이 금속)
탄탈럼 (전이 금속)
텅스텐 (전이 금속)
레늄 (전이 금속)
오스뮴 (전이 금속)
이리듐 (전이 금속)
백금 (전이 금속)
금 (전이 금속)
수은 (전이후 금속)
탈륨 (전이후 금속)
납 (전이후 금속)
비스무트 (전이후 금속)
폴로늄 (전이후 금속)
아스타틴 (준금속)
라돈 (비활성 기체)
프랑슘 (알칼리 금속)
라듐 (알칼리 토금속)
악티늄 (악티늄족)
토륨 (악티늄족)
프로트악티늄 (악티늄족)
우라늄 (악티늄족)
넵투늄 (악티늄족)
플루토늄 (악티늄족)
아메리슘 (악티늄족)
퀴륨 (악티늄족)
버클륨 (악티늄족)
캘리포늄 (악티늄족)
아인슈타이늄 (악티늄족)
페르뮴 (악티늄족)
멘델레븀 (악티늄족)
노벨륨 (악티늄족)
로렌슘 (악티늄족)
러더포듐 (전이 금속)
더브늄 (전이 금속)
시보귬 (전이 금속)
보륨 (전이 금속)
하슘 (전이 금속)
마이트너륨 (화학적 특성 불명)
다름슈타튬 (화학적 특성 불명)
뢴트게늄 (화학적 특성 불명)
코페르니슘 (전이후 금속)
니호늄 (화학적 특성 불명)
플레로븀 (화학적 특성 불명)
모스코븀 (화학적 특성 불명)
리버모륨 (화학적 특성 불명)
테네신 (화학적 특성 불명)
오가네손 (화학적 특성 불명)
-

Pr

Pa
CePrNd
원자 번호 (Z) 59
n/a
주기 6주기
구역 f-구역
화학 계열 란타넘족
전자 배열 [Xe] 4f3 6s2
준위전자 2, 8, 18, 21, 8, 2
프라세오디뮴의 전자껍질 (2, 8, 18, 21, 8, 2)
물리적 성질
겉보기 은백색, 노란색조
상태 (STP) 고체
녹는점 1208 K
끓는점 3793 K
밀도 (상온 근처) 6.77 g/cm3
융해열 6.89 kJ/mol
기화열 331 kJ/mol
몰열용량 27.20 J/(mol·K)
증기 압력
압력 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
온도 (K) 1771 1973 (2227) (2571) (3054) (3779)
원자의 성질
산화 상태 3
(염기성 산화물)
전기 음성도 (폴링 척도) 1.13
이온화 에너지
  • 1차: 527 kJ/mol
  • 2차: 1020 kJ/mol
  • 3차: 2086 kJ/mol
원자 반지름 185 pm (실험값)
247 pm (계산값)
Color lines in a spectral range
스펙트럼 선
그 밖의 성질
결정 구조

이중 조밀 육방 격자 (dhcp)

Hexagonal.svg
음속 (얇은 막대) 2280 m/s (20 °C)
열팽창 (실온) (α, poly)
6.7 µm/(m·K)
열전도율 12.5 W/(m·K)
전기 저항도 (실온) (α, poly) 700 n Ω·m
자기 정렬 상자성
영률 (α form) 37.3 GPa
전단 탄성 계수 (α form) 14.8 GPa
부피 탄성 계수 (α form) 28.8 GPa
비커스 굳기 400 MPa
브리넬 굳기 481 MPa
CAS 번호 7440-10-0
동위체 존재비 반감기 DM DE
(MeV)
DP
141Pr 100% 안정
142Pr 인공 19.12 h β- 2.162 142Nd
ε 0.745 142Ce
143Pr 인공 13.57 d β- 0.934 143Nd

보기  토론  편집 | 출처

발견편집

1885년 오스트리아벨스바흐디디뮴(네오디뮴과 프라세오디뮴의 화합물)을 질산암모늄을 이용하여 네오디뮴과 프라세오디뮴으로 분리, 이때 분리된 2종의 원소중 미발견된 원소 한 종을 프라세오디뮴이라 명명하였다.

성질 및 이용편집

프라세오디뮴은 란타넘족의 세번째 원소이다. 주기율표상에서 세륨의 왼쪽에, 네오디뮴의 왼쪽에 위치하며 악티늄족 원소인 프로트악티늄 위에 위치한다. 이론적으로 프라세오디뮴의 모든 5개의 외곽 전자들은 원자가 전자 역할을 할 수 있지만 이 5개를 전부 반응에 사용하려면 극단적인 조건이 필요하다. 일반적으로 화학반응에서 프라세오디뮴은 전자를 3개 또는 4개 내놓는다. 프라세오디뮴은 전자배치쌓음 원리에 따르는 첫번째 란타넘족 원소이다. 쌓음 원리 - 즉 4f 오비탈이 5d 오비탈보다 낮은 에너지 준위를 갖는 것을 예측할 수 있도록 하는 원리 - 는 란타넘이나 세륨에는 사용하지 않는다. 그 이유는 4f 오비탈의 순간적인수축란타넘에서는 일어나지 않고 세륨에서는 그 정도가 미미하여 아직 5d 전자껍질이 체워지는 것을 방지하지는 못한다. 고체 프라세오디뮴은 모든 3가의 란타넘족 원소들처럼 5d 껍질에 1개의 전자가 있는 전자 배치 를 가진다(유로퓸이터븀은 제외한다. 이들은 고체상태에서는 2가의 산화수도 갖기 때문이다.). 대부분의 란타넘족 원소들처럼프라세오디뮴은 일반적으로 3개의 전자만 반응에 참여해야 한다. 그 이유는 4f 오비탈 의 구조적인 특징 때문이다. 그럼에도(아주 특별한 경우이긴 하지만) +4, +5까지의 산화수도 가질 수 있는 이유는 란타넘족 원소들 중 가장 처음에 가깝기 때문에 핵전하가 충분히 낮고 4f 껍질의 에너지가 전자들을 원자가 전자로써 반응에 참여시킬 수 있을 만큼 높아서 그렇다. 3가의 란타넘족 원소들처럼 프라세오디뮴은 상온에서 이중 조밀육방격자 구조를 가지고 있다. 560 ℃에서는 면심입방격자 구조를, 체심입방격자 구조는 935 ℃이하의 온도에서 짧게 나타난다. 프라세오디뮴은 모든 란타넘족 원소들처럼(4f 오비탈이 하나도 안 채워진 란타넘과 다 채워진 이터븀루테튬 제외)상온에서 상자성을 띤다. 하지만 낮은 온도에서 강자성이나 반강자성을 띠는 다른 란타넘족 원소들과 달리 프라세오디뮴은 1 K 이상인 온도에서 모두 상자성을 띤다. 프라세오디뮴은 본래 은백색의 광택이 있으나, 공기중에 방치하면 산화하여 황백색을 띈다. 아연보다 단단하며, 뜨거운 물과 반응하면 수소 기체를 발생시킨다. 보통 산화수는 +3가이다. 염화프라세오디뮴무수물의 융해염 전기분해, 또는 알칼리금속에 의한 환원(還元)에 의하여 얻는다. 철강·비철금속재료용 첨가제로 사용된다. 녹는점은 935℃ 이며, 끓는점은 3127℃이다.

외부 링크편집