Praseodym – Steckbrief

Stellung im Periodensystem

Zum ganzen Periodensystem

Vorkommen und Gewinnung

Praseodym begleitet Cer, Lanthan und Neodym als kleiner Bestandteil derselben Erze. In der Erdkruste ist es häufiger als Zinn. Weil es dem Neodym chemisch besonders nahesteht, ist die Trennung der beiden schwierig. Industriell kommt deshalb oft ein Gemisch aus beiden Oxiden in den Handel, das für Magnete direkt genutzt werden kann.

Die Entdeckungsgeschichte ist eine Geschichte der Trennkunst. Carl Gustaf Mosander, der schon das Lanthan aus Cer-Verbindungen herausgelöst hatte, glaubte 1841, in dessen Begleitung ein weiteres Element gefunden zu haben, und nannte es Didym, den Zwilling des Lanthans. Didymsalze waren rosaviolett und zeigten im Spektrum viele schmale dunkle Linien.

Der österreichische Chemiker Carl Auer von Welsbach zeigte im Jahr 1885, dass Didym kein Element ist, sondern ein Gemisch zweier Elemente. Er löste Didym-Ammoniumnitrat in Wasser und ließ es auskristallisieren, löste die Kristalle erneut und wiederholte das Verfahren in vielen Schritten. Die beiden Bestandteile reicherten sich dabei in verschiedenen Fraktionen an: Der eine bildete grüne Salze, der andere rosarote. Den grünen nannte er Praseodym, den anderen Neodym.

Eigenschaften und Reaktionen

Praseodym steht in Periode 6 und ist das dritte Lanthanoid, links davon liegt das Cer, rechts das Neodym. Die Elektronenkonfiguration ist [Xe] 4f³ 6s², die Elektronegativität beträgt 1,13. Das Metall hat eine Dichte von 6,77 g/cm³, schmilzt bei 931 °C und siedet bei 3520 °C. Es ist weich, formbar und gegen Luft etwas beständiger als Lanthan oder Cer. Es überzieht sich aber mit einer grünen Oxidschicht, die abblättert und frisches Metall freilegt.

In Verbindungen ist Praseodym meist dreifach positiv. Die Ionen und viele Salze sind gelbgrün, daher der Name. Das stabile Oxid an der Luft, Pr₆O₁₁, ist dunkelbraun bis schwarz und enthält neben Praseodym(III) auch Praseodym(IV).

Die Farbe stammt von den 4f-Elektronen. Sie liegen tief im Atom und werden von den äußeren Schalen abgeschirmt. Deshalb verändert die Umgebung ihre Energien kaum, und die Ionen absorbieren Licht in sehr schmalen Banden. Das erklärt die Linien im Spektrum des Didyms und die reinen Farben der Lanthanoid-Ionen. Praseodym und seine Verbindungen sind nur gering bis mäßig giftig.

Verwendung in Alltag und Technik

Als Farbstoff liefert Praseodym kräftige Töne. Praseodymoxid färbt Glas gelbgrün. In der Keramik gibt es das Praseodym-Gelb, ein mit Praseodym gefärbtes Zirconiumsilicat, das Glasuren und Fliesen leuchtend gelb macht und Brennhitze aushält.

Eine zweite Glasanwendung ist das Didymglas. Es enthält Praseodym und Neodym und schluckt die gelbe Linie des Natriums bei etwa 589 Nanometern. Glasbläser und Gasschweißer sehen durch solche Brillen heiße Glasschmelzen und Metall, ohne vom grellen gelben Licht geblendet zu werden. Vor der Strahlung beim Lichtbogenschweißen schützen sie nicht.

In der Technik dient Praseodym in kleinerer Menge als Zusatz in Magneten. Neodym-Eisen-Bor-Magnete enthalten häufig einen Teil Praseodym anstelle von Neodym, und die Leistung leidet kaum darunter. Außerdem verstärken praseodymdotierte Glasfasern Lichtsignale in Datennetzen, und Praseodym findet sich in Speziallegierungen und Lasermaterialien.

Kurz gefragt

Welche Ordnungszahl hat Praseodym (Pr)?

Häufige Fragen