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El praseodimio forma parte del elemento químico de Mendeléyev conocido con el número atómico 59. Dotado de un símbolo químico Pr, está clasificado en la familia de los lantánidos y en el grupo de las tierras raras. A la vez blando, dúctil y maleable, este metal se oxida lentamente en contacto con el aire y a temperatura ambiente. Para conservarlo mejor, se guarda en aceite mineral. Este elemento reacciona violentamente con el agua. Su nombre proviene de las palabras griegas prason que significa puerro (por el color verde de su nitrato) y didymos que significa gemelo. El praseodimio se caracteriza por su color gris plateado. Durante mucho tiempo se creyó que el cuerpo simple del praseodimio era una mezcla de óxido de praseodimio, hasta que Carl Auer von Welsbach logró aislarlo en 1885.
El praseodimio resiste mejor a la corrosión que sus compañeros del grupo de los lantánidos (el europio, el cerio, el lantano y el neodimio). Expuesto al aire, el praseodimio se agrieta y desprende una capa de óxido verde algo pegajosa. Este metal se conserva bajo aceite o en una ampolla sellada. Además, se distingue de otros metales por su particularidad paramagnética a temperaturas superiores a 1 K. En general, los metales de tierras raras son antiferromagnéticos y/o ferromagnéticos a bajas temperaturas.
El praseodimio metálico se empaña lentamente en el aire. Pudiendo inflamarse a 150 °C, forma óxidos de praseodimio III y IV cuya fórmula es 12 Pr + 11 O2 → 2 Pr6O11. Relativamente electropositivo, este metal reacciona lentamente con agua fría. Para constituir hidróxido de praseodimio, es necesario ponerlo en contacto con agua caliente.
El praseodimio reacciona con todos los halógenos como el flúor, el cloro, el bromo y el yodo:
Cuando se disuelve en ácido sulfúrico diluido, el praseodimio se transforma en una solución a base de iones verdes Pr III, cuya forma compleja es [Pr(H2O)9]3+. Para obtener esta solución, aquí está la fórmula: 2 Pr (s) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Pr3+ (aq) + 3 SO42− (aq) + 3 H2 (g)
El praseodimio IV es considerado un potente oxidante. En efecto, puede oxidar directamente el agua en oxígeno y el ácido clorhídrico en cloro. En una solución acuosa, el estado de oxidación máximo del praseodimio es +3.
Las sales de praseodimio presentan un tono amarillo verdoso. En cuanto al óxido de praseodimio, éste se obtiene por calcinación de sales de oxalato o carbonato. Se caracteriza por su color negro con reflejos marrón-verde. La fórmula del óxido de praseodimio es Pr6O11.
Como ocurre con otros lantánidos, los compuestos moleculares de praseodimio están típicamente ligados al estado de oxidación +3. La mayoría de ellos contienen el ion praseodimio II. Sin embargo, existe un solo compuesto molecular de Pr (IV).
Aquí está la lista de otros compuestos de praseodimio:
En su estado natural, el praseodimio se compone de un isótopo estable, el 141Pr. Posee 38 radioisótopos, de los cuales los más estables son 143Pr y 142Pr. Su vida media respectiva es de 13,57 días y 19,12 horas. En cuanto a los isótopos radiactivos, éstos disponen de una vida media de menos de seis horas. Algunos ni siquiera pueden alcanzar los 33 segundos. El metal praseodimio dispone de seis isómeros nucleares, de los cuales los más estables son 138mPr (vida media de 2,12 horas) y 142mPr (vida media de 11 minutos). El peso atómico de estos isótopos oscila entre 120,955 u (121Pr) y 158,955 u (159Pr). La primera desintegración antes del isótopo 141Pr se efectuó por captura electrónica y los isótopos después del 141Pr fueron desintegrados por radiactividad beta. Estos primeros productos antes del 141Pr son los isótopos del elemento 58 (cerio). Los productos primarios después del isótopo 141Pr forman parte del elemento 60 (neodimio).
El aislamiento del praseodimio se efectuó durante 40 años por diferentes químicos. Este proceso de aislamiento comenzó en 1841 con Carl Gustaf Mosander, quien separó la tierra rara didimio del óxido de lantano. Continuó con Per Teodor Cleve en 1879, quien descubrió que el didimio estaba compuesto por dos elementos. Más tarde, en 1879, Lecoq de Boisbaudran aisló una nueva tierra llamada samario del didimio (un extracto del mineral samarskita). Pero finalmente, fue el químico austriaco Carl Auer von Welsbach quien logró separar los dos elementos que componían el didimio: el praseodimio y el neodimio (la sal que da diferentes colores). El praseodimio fue así aislado.
A finales de 1920, Leo Moser (hijo de Ludwig Moser, el propietario de la cristalería Moser en la República Checa) utilizó el praseodimio en la coloración del vidrio. Así, éste se colorea de amarillo-verde que llamó “Prasemit”. También mezcló el praseodimio con neodimio e inventó el vidrio llamado “Heliolite”. Esta última versión fue mejor aceptada que su predecesora. El uso principal del praseodimio purificado, que perdura hasta hoy, es en la coloración de la cerámica.
La separación del praseodimio con el neodimio y el lantano se realiza con dificultad. Este metal blando se dispersa en varias fracciones, ofreciendo así un rendimiento de purificación bajo. En el mercado minero, la oferta de praseodimio siempre ha sido mayor que la demanda. Cuesta menos que el neodimio, que es más abundante. El praseodimio puro es inutilizable. Conviene mezclarlo con cerio y lantano para formar el LCP (las primeras letras de sus componentes). Esta amalgama reemplaza al lantánido. Se fabrica con monacita o bastnasita. El LCP se extrae a partir del neodimio y de todas las tierras pesadas, raras y de gran valor. El LC, mezcla simple de cerio y lantano, está suplantando al LCP.
El praseodimio está presente en pequeñas cantidades en la corteza terrestre a 9,5 ppm. También se detecta en minerales de tierras raras como bastnasita y monacita. Para obtener estos minerales, se procede por intercambio iónico o por extracción con solvente a contracorriente.
El praseodimio es útil en la fabricación de:
Asociado al níquel, el praseodimio ofrece un efecto magnetocalórico. Esto ha permitido a los científicos acercarse a -1 milésima de grado del cero absoluto.
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