Néodyme

Le néodyme est un élément chimique, de symbole Nd et de numéro atomique 60. C'est un métal gris argent du groupe des terres rares. Il fait partie de la famille des lanthanides. À température ambiante, il est ductile, malléable et s'oxyde rapidement à l'air.

Néodyme

Échantillon de néodyme.

Praséodyme ← Néodyme → Prométhium

—

↑

↓

Tableau complet • Tableau étendu

Position dans le tableau périodique

Symbole

Nom

Néodyme

–

6^e période

Configuration électronique

[Xe] 4f⁴ 6s²

Électrons par niveau d’énergie

2, 8, 18, 22, 8, 2

Propriétés atomiques de l'élément

Masse atomique

144,242 ± 0,003 u[1]

Rayon atomique (calc)

185 pm (206 pm)

Rayon de covalence

201 ± 6 pm[2]

État d’oxydation

Électronégativité (Pauling)

1,14

Oxyde

Base

Énergies d’ionisation[3]

1^re : 5,525 0 eV

2^e : 10,72 eV

3^e : 22,1 eV

4^e : 40,4 eV

Isotopes les plus stables

Iso	AN	Période	MD	Ed	PD
Iso	AN	Période	MD	MeV	PD
¹⁴²Nd	27,13 %	stable avec 82 neutrons
¹⁴³Nd	12,18 %	stable avec 83 neutrons
¹⁴⁴Nd	23,8 %	2,29×10¹⁵ a	α	1.905	¹⁴⁰Ce
¹⁴⁵Nd	8,3 %	stable avec 85 neutrons
¹⁴⁶Nd	17,19 %	stable avec 86 neutrons
¹⁴⁸Nd	5,76 %	stable avec 88 neutrons
¹⁵⁰Nd	5,64 %	1,1×10¹⁹ a	Double β^-	3.367	¹⁵⁰Sm

Propriétés physiques du corps simple

État ordinaire

solide

Masse volumique

7,008 g·cm^-3 (25 °C)[1]

blanc argenté

1 016 °C[1]

3 074 °C[1]

7,14 kJ·mol^-1

Énergie de vaporisation

273 kJ·mol^-1

Volume molaire

20,59×10^-6 m³·mol^-1

Pression de vapeur

535 mbar (2 870 °C)[4]

Vitesse du son

2 330 m·s^-1 à 20 °C

Chaleur massique

190 J·kg^-1·K^-1

Conductivité électrique

1,57×10⁶ S·m^-1

Conductivité thermique

16,5 W·m^-1·K^-1

Divers

N^o CAS

7440-00-8

N^o ECHA

100.028.281

Précautions

Transport[4]

X423
3208

423
3208

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Son nom vient des mots grecs νεός (neós) et δίδυμος (dídymos) signifiant respectivement « nouveau » et « jumeau »[5] - [6] - [7]. En effet, les chimistes ont longtemps cru que le mélange d'oxyde de praséodyme-néodyme était un corps simple jusqu'à ce que Carl Auer von Welsbach les sépare en 1886[8].

Histoire

Découvertes des terres rares.

Yttrium (1794)

Yttrium

Terbium (1843)

Erbium (1843)

Erbium

Thulium (1879)

Holmium (1879)

	Holmium

	Dysprosium (1886)

Ytterbium (1878)

Ytterbium

	Ytterbium

	Lutécium (1907)

Scandium (1879)

Cérium (1803)

Cérium

Lanthane (1839)

Lanthane

Didyme (1839)

Didyme

	Néodyme (1885)

	Praséodyme (1885)

Samarium (1879)

Samarium

	Samarium

	Europium (1901)

Gadolinium (1880)

	Prométhium (1947)

Diagrammes des découvertes des terres rares. Les dates entre parenthèses sont les dates d'annonces des découvertes[9]. Les branches représentent les séparations des éléments à partir d'un ancien (l'un des nouveaux éléments conservant le nom de l'ancien, sauf pour le didyme).

Le néodyme a été découvert à Vienne par Carl Auer von Welsbach, un chimiste autrichien en 1885[10] - [11]. Il a séparé le néodyme, en même temps que le praséodyme, du didyme par cristallisation fractionnée du nitrate d'ammonium et de didyme puis analyses spectroscopiques. Il n'a cependant pas été isolé sous forme relativement pure avant 1925.

Utilisations

Néodyme dans une ampoule.

Aimant au néodyme

Médicaments : le néodyme a été utilisé avec d'autres sels de terres rares et comme le thorium dans des produits pharmaceutiques à usage gynécologique comme les « ovules néothorium Millot » dans les années 1920-1930[12].
Pierre à briquet : le néodyme entre dans la composition du mischmétal, base des pierres à briquet.
Colorant du verre : en combinaison avec le praséodyme, il colore les verres de protection solaire et les lunettes de soudeur.
Colorant pour céramiques : suivant le sel utilisé, on obtient du bleu jusqu'au mauve.
Tubes cathodiques : entre dans la composition des luminophores rouges.
Électronique : diélectrique pour les condensateurs « céramique ».
Il est également utilisé comme milieu amplificateur dans de nombreux lasers, emprisonné dans du grenat d'yttrium et d'aluminium (Laser Nd-YAG) ou dans du verre, voire dans de la silice pure.

Autres utilisations :

dans les aimants permanents, en alliage avec le fer Nd₂Fe₁₄B car ils sont extrêmement puissants[13] mais assez fragiles. La plupart des aimants en néodyme possèdent une fine couche de nickel-cuivre-nickel afin de les protéger contre la corrosion. Ils sont utilisés :
- dans les générateurs de certaines éoliennes, essentiellement offshore[14],
- dans les moteurs électriques et les générateurs de certaines voitures hybrides.
- dans les moteurs brushless des 2 roues électriques (trottinettes électriques, VAE, EDP)
- dans le moteur de nombreux transducteurs utilisés aussi bien dans les microphones dynamiques, les casques stéréo que les haut-parleurs des enceintes acoustiques de sonorisation ou pour usage domestique,
- dans les disques durs, pour constituer le moteur qui assure le positionnement des têtes de lecture/écriture,
- à des fins récréatives, pour pratiquer la pêche à l'aimant ;
comme catalyseur dans l'industrie du pétrole ;
comme traceur de l'activité des résidus de retraitement des combustibles nucléaires usagés à l'usine d'Areva NC de La Hague[15] ;
Dans tous les aimants des smartphones.
pour certains tours de magie de magie rapprochée (Dominique Duvivier)[16].

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Neodymium » (voir la liste des auteurs).

(en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90^e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
(en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ 2008, p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
(en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, 2009, 89^e éd., p. 10-203
Entrée « Neodymium » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 13 février 2010 (JavaScript nécessaire)
(en) John Emsley, Nature's building blocks : an A–Z guide to the elements, Oxford University Press, 2003, 268–270 p. (ISBN 0-19-850340-7, lire en ligne).
(en) Mary Elvira Weeks, « The discovery of the elements. XVI. The rare earth elements », Journal of Chemical Education, vol. 9, n^o 10,‎ 1932, p. 1751 (ISSN 0021-9584, DOI 10.1021/ed009p1751).
(en) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, vol. 97, CRC Press/Taylor and Francis, 2016, 2652 p. (ISBN 978-1-4987-5428-6 et 1-4987-5428-7), « The Elements », p. 742 (4-23).
Krishnamurthy, N., & Gupta, C. K. (2004). Extractive Metallurgy of Rare Earths. CRC Press
(en) Episodes from the History of the Rare Earth Elements, Springer Netherlands, coll. « Chemists and Chemistry », 1^er janvier 1996 (ISBN 9789401066143 et 9789400902879, DOI 10.1007/978-94-009-0287-9), xxi.
(de) Carl Auer v. Welsbach, « Die Zerlegung des Didyms in seine Elemente », Monatshefte für Chemie und verwandte Teile anderer Wissenschaften, vol. 6, n^o 1,‎ 1885, p. 477–491 (ISSN 0343-7329, DOI 10.1007/BF01554643).
(en) N. Krishnamurthy et C. K. Gupta, Extractive Metallurgy of Rare Earths, CRC Press, 2004, 6 p. (ISBN 978-0-203-41302-9, lire en ligne).
Lefebvre, T. and C. Raynal (2013). Les métamorphoses de Tho-Radia Paris-Vichy. Paris, Éd. Glyphe.
Ils sont dix fois plus puissants que ceux fabriqués avec de la ferrite
« La rareté de certains métaux peut-elle freiner le développement des énergies renouvelables ? », Décrypter l'énergie,‎ 22 juillet 2016 (lire en ligne, consulté le 27 février 2018).
Arrêté du 2 octobre 2008 portant approbation du système d'inventaire et d'expédition des déchets après traitement des combustibles usés en provenance de l'étranger dans les INB de La Hague
Magie Moderne Mayette, « Gobelets Duvivier 3.0 Luxe », 1^er septembre 2017 (consulté le 15 septembre 2017)

Voir aussi

Liens externes

(en) « Technical data for Neodymium » (consulté le 11 août 2016), avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope

Métaux alcalins	Métaux alcalino-terreux	Lanthanides	Métaux de transition	Métaux pauvres	Métalloïdes	Non-métaux	Halogènes	Gaz nobles	Éléments non classés
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		Superactinides

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