“LOS ELEMENTOS” En el siglo XIX, cuando los químicos sólo tenían una vaga idea respecto de los átomos y las moléculas

“LOS ELEMENTOS”

En el siglo XIX, cuando los químicos sólo tenían una vaga idea respecto de los átomos y las moléculas, y sin saber aún de la existencia de los electrones y protones, desarrollaron una tabla periódica utilizando su conocimiento de las masas atómicas. Ya se habían hecho mediciones exactas de la masa atómica de muchos elementos. Ordenar los elementos de acuerdo con sus masas atómicas en una tabla periódica parecía una idea lógica para los químicos de aquella época, quienes pensaban que el comportamiento químico debería estar relacionado, de alguna manera, con las masas atómicas.

En 1864, el químico inglés John Newlands observó que cuando los elementos se ordenaban según sus masas atómicas, cada octavo elemento mostraba propiedades semejantes. Newlands se refirió a esta peculiar relación como la ley de las octavas. Sin embargo, tal “ley” resultó inadecuada para elementos de mayor masa que el calcio, por lo cual el trabajo de Newlands fue rechazado por la comunidad científica.

En 1869, el químico ruso Dmitri Mendeleev y el químico alemán Lothar Meyer propusieron de manera independiente una disposición en tablas mucho más amplia para los elementos, basada en la repetición periódica y regular de sus propiedades. El sistema de clasificación de Mendeleev superó sobremanera al de Newlands, en particular en dos aspectos. Primero, agrupó los elementos en forma más exacta, de acuerdo con sus propiedades, y segundo, porque hizo viable la predicción de las propiedades de varios elementos que aún no se descubrían. Por ejemplo, Mendeleev planteó la existencia de un elemento desconocido que llamó eka- aluminio y predijo algunas de sus propiedades (eka es una palabra en sánscrito que significa “primero”; así, el eka-aluminio sería el primer elemento bajo el aluminio en el mismo grupo). Cuando se descubrió el galio cuatro años más tarde, notó que sus propiedades coincidían significativamente con las propiedades que pronosticó para el eka-aluminio. [pic 1]

La tabla periódica de Mendeleev incluyó los 66 elementos que se conocían hasta entonces. En 1900 ya se habían incorporado en la lista alrededor de 30 elementos más, con lo que se completaron algunos de los espacios vacíos. En la figura se muestra una tabla cronológica del descubrimiento de los elementos. [pic 2]

A pesar de que esta tabla periódica tuvo gran éxito, sus primeras versiones mostraron algunas incongruencias. Por ejemplo, la masa atómica del argón (39.95 uma) es mayor que  la del potasio (39.10 uma). Si los elementos se hubieran ordenado sólo de acuerdo con su  masa atómica creciente, el argón debería aparecer en la posición que ocupa el potasio en la tabla periódica actual. Pero ningún químico colocaría el argón, un gas inerte, en el mismo grupo que el litio y el sodio, dos metales muy reactivos. Dichas discrepancias sugirieron que otra propiedad diferente a la masa atómica debería ser la base de la periodicidad observada. Resultó que dicha propiedad se relaciona con el número atómico, concepto desconocido para Mendeleev y sus contemporáneos.

LANTÁNIDOS Y ACTÍNIDOS.

Estos dos grupos se conocen, en conjunto, como las tierras raras, a pesar del hecho de que algunas de ellas no son raras en absoluto. La primera hilera, que comienza con el lantano (57), se conoce como la de los lantánidos y seguramente no nos sorprenderá saber que la hilera de abajo que comienza con el actinio (89) es la de los actínidos. [pic 3]

Llegando al Lutecio (71), los lantánidos son bien conocidos por ser, quimicamente, muy parecidos unos a otros. Algunos son tan parecidos, que la gente discutió durante años si en realidad se trataba de elementos diferentes o no. [pic 4]

EL PRASEODIMIO

El elemento a estudiar en este trabajo es el Praseodimio, elemento que forma parte de los lantanos y que tiene numero atómico 59. [pic 5]

El praseodimio es suave, plateado, maleable, y dúctil. Se preparó en forma relativamente pura en 1931. No deja de ser más resistentes a la corrosión en el aire de europio, lantano, cerio, neodimio. El metal debe almacenarse bajo una atmósfera inerte o bajo aceite mineral o petróleo. Los óxidos de tierras raras, incluyendo Pr2O3, se encuentran entre las sustancias más conocidas.

El praseodimio fue descubierto por Carl F. von Auer Welsbach en 1885 en Austria. Origen del nombre: de las palabras griegas "prasios Dídimo", que significa "gemelo verde".
En 1885, Carl Auer von Welsbach separó una "tierra" llamada didymia obtenida del mineral  samarskita en dos tierras, praseodimia y neodimia, que dieron sales de diferentes colores. La separación requiere el fraccionamiento repetido de nitrato de amonio didimio.

Información Geológica:

El praseodimio nunca se encuentra en la naturaleza como elemento libre. El praseodimio se encuentra en los minerales de arena monacita [(Ce, La, etc.) PO4] y [(Ce, La, etc.) (CO3) F], minerales que contienen pequeñas cantidades de todos los metales de tierras raras. Es difícil de separar de otros elementos de tierras raras.

Abundancia de praseodimio en diversos entornos.

En este cuadro de abundancia, los valores se dan en unidades de ppb (partes por mil millones, mil millones = 109), tanto en términos de peso y en cuanto al número de átomos. Los valores de las abundancias son difíciles de determinar con certeza, por lo que todos los valores se deben tratar con cierta cautela, especialmente por lo que para los elementos menos comunes.

Aislamiento
El aislamiento del metal praseodimio está disponible comercialmente por lo que normalmente no es necesario hacerlo en el laboratorio, lo que da igual, ya que es difícil aislar como el metal puro. Esto es en gran parte debido a la forma en que se encuentra en la naturaleza. Los lantánidos se encuentran en la naturaleza en un número de minerales. Los más importantes son xenotima, monacita y bastnaesite. Los dos primeros son los minerales de ortofosfato LnPO4 (Ln denota una mezcla de todos los lantánidos excepto Prometio que es infinitamente raro) y el tercero es un LnCO3F carbonato de fluoruro. [pic 8]

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