Элемент таблицы менделеева ce: химический элемент Церий Cerium — “Химическая продукция”

Содержание

химический элемент Церий Cerium — “Химическая продукция”

Что такое

Церий, cerium, характеристики, свойства

Не следует путать с цезием.
Церий — это химический элемент Ce (химический символ — Ce; лат. Cerium) — химический элемент из группы лантаноидов, серебристый металл.

Церий класс химических элементов

Элемент Ce — относится к группе, классу хим элементов (…)

Элемент Ce свойство химического элемента Церий Cerium

Основные характеристики и свойства элемента Ce…, его параметры.

формула химического элемента Церий Cerium

Химическая формула Церия:

Атомы Церий Cerium химических элементов

Атомы Cerium хим. элемента

Cerium Церий ядро строение

Строение ядра химического элемента Cerium — Ce,

История открытия Церий Cerium

Открытие элемента Cerium —

Немецкий химик М. Г. Клапрот, открывший цериевую землю в 1803 г. почти одновременно со своими шведскими коллегами — В. Хизингером и Й. Я. Берцелиусом, возражал против названия «церий», предлагая «церерий». Берцелиус, однако, отстоял своё название, ссылаясь на трудности произношения того имени, которое предлагал новому элементу Клапрот.

Нахождение в природе

Содержание церия в земной коре — 70 г/т, в воде океанов — 5,2⋅10 −6 мг/л

Месторождения

Главные месторождения церия находятся в США, Казахстане, России, Украине, Австралии, Бразилии, Индии, Скандинавии

Получение

Церий выделяют из смеси редкоземельных элементов процессами экстракции и хроматографии. Получают электролизом расплава фторида церия CeF 3 .

Физические свойства

Церий представляет собой серебристо-белый вязкий и ковкий металл, легко поддаётся ковке и механической обработке при комнатной температуре.

Известны 4 кристаллические модификации:

модификация описание модификации
α-форма α-form с кубической кристаллической решёткой типа Cu до температуры 95K
β-форма β-form с гексагональной кристаллической решёткой типа La в интервале температур 95—264К
γ-форма γ-form с кубической кристаллической решёткой типа Cu в интервале температур 263—1035K
δ-форма δ-form с кубической кристаллической решёткой типа α-Fe при температурах выше 1035K

Химические свойства

Редкоземельный металл , неустойчив на воздухе, постепенно окисляется, превращаясь в белый оксид и карбонат церия.

При нагревании до +160…+180 °C на воздухе загорается; порошок церия является пирофорным .

Церий реагирует с кислотами, при кипячении окисляется водой, устойчив к действию щелочей. Энергично взаимодействует с галогенами, халькогенами, азотом и углеродом.

Применение

Металлургия

В современной технике широко используют способность церия (как и других лантаноидов) модифицировать сплавы на основе железа , магния ; добавление 1% церия к магнию резко увеличивает прочность последнего на разрыв и сопротивление ползучести.

Легирование конструкционных сталей церием значительно повышает их прочность. Здесь действие церия в целом аналогично действию лантана . Но поскольку церий и его соединения дешевле и доступнее лантана, то значение церия как легирующей добавки больше.

Легирование церием алюминия увеличивает его прочность и снижает электропроводность (величина изменений зависит от концентрации церия в сплаве, а также от способа получения сплава).

Стоит отметить то обстоятельство, что церий с рядом металлов при сплавлении реагирует весьма бурно с образованием интерметаллидов . Так весьма характерна для церия бурная реакция с цинком при сплавлении или при локальном нагревании смеси порошка церия с порошком цинка . Эта реакция протекает в форме мощного взрыва, поэтому весьма опасно прибавление кусочка церия к расплавленному цинку — происходит яркая вспышка и сильный взрыв.

Катализаторы

В химической и нефтяной промышленности диоксид церия СеО 2 (температура плавления 2600 °C) используют как катализатор . В частности, CeO 2 хорошо ускоряет практически важную реакцию между водородом и окисью углерода . Так же хорошо и надёжно работает диоксид церия в аппаратах, где происходит дегидрогенизация спиртов . Другое соединение церия — его сульфат Ce(SO 4 )2 — считают перспективным катализатором для сернокислого производства. Он намного ускоряет реакцию окисления сернистого ангидрида в серный.

Получение и измерение сверхнизких температур

Церий-магниевый нитрат (ЦМН) Ce 2

Mg 3 (NO 3 )12 ·24H 2 O используют в магнитных термометрах и как вещество для адиабатического размагничивания

Термоэлектрические материалы

Сульфид церия применяется в качестве высокотемпературного термоэлектрического материала с высокой эффективностью, для увеличения эффективности обычно легируется сульфидом стронция.

Производство стекла

В атомной технике широко применяют церий-содержащие стекла — они не тускнеют под действием радиации, позволяя изготавливать толстые стёкла для защиты персонала.

Диоксид церия церит входит в состав специальных стёкол как осветлитель и иногда как светло-жёлтый краситель.

Оксид церия (IV) совместно с диоксидом титана используется для варки цветных стекол, окрашенных от светло-жёлтого до оранжевого оттенка.

Абразивные материалы

Диоксид церия — основной компонент полирита, самого эффективного порошка для полирования оптического и зеркального стекла . Полирит — коричневый порошок, состоящий из оксидов редкоземельных элементов. Оксида церия в нем не меньше 45%. Известно, что с переходом на полирит качество полировки значительно улучшилось. На Харьковском заводе имени Ф. Э. Дзержинского , например, выход первосортного зеркального стекла после перехода на полирит увеличился в 10 раз. Выросла и производительность конвейера — за то же время полирит снимает примерно вдвое больше материала, чем другие полирующие порошки.

Пирофорные сплавы

Сплав церия с 50 % железа ( ферроцерий ), а иногда и мишметалл используется как искусственный « кремень » в зажигалках .

Источники света

Трифторид церия используется в качестве добавки при изготовлении углей для дуговых источников света, его добавление к материалу углей резко повышает яркость свечения.

Огнеупорные материалы

В качестве чрезвычайно стойких огнеупорных материалов используют диоксид церия (до 2300 °C в окислительной и инертной атмосфере), сульфид церия (до 1800 °C в восстановительной атмосфере).

Церий в медицине

Соли церия применяются для лечения и предотвращения симптомов «морской болезни». В стоматологии используется цериевая сталь и керамика с содержанием диоксида церия.

Топливные элементы

Диоксид церия применяется в качестве компонента для производства твёрдого электролита высокотемпературных топливных элементов.

Химические источники тока

Трифторид церия в сплаве с фторидом стронция используется для производства очень мощных твердотельных аккумуляторных батарей. Анодом в таких батареях является чистый металлический церий.

Изотопы

Природный церий состоит из смеси четырёх стабильных изотопов: 136 Ce (0,185 %), 138 Ce (0,251 %), 140

Ce (88,450 %) и 142 Ce (11,114 %). Два из них (136 Ce и 142 Ce), в принципе, могут испытывать двойной бета-распад, однако их радиоактивность не наблюдалась, установлены лишь нижние ограничения на периоды полураспада (3,8⋅10 16 лет и 5,0⋅10 16 лет, соответственно). Известны также 26 радионуклидов церия. Из них наиболее стабильны 144 Ce (период полураспада 284,893 д), 139 Ce (137,640 д) и 141 Ce (32,501 д). Остальные известные радионуклиды церия имеют периоды полураспада менее 4 дней, а большинство из них — менее 10 минут. Известны также 2 изомерных состояния изотопов церия.

Церий-144 (период полураспада — 285 суток) является одним из продуктов деления урана-235, в связи с чем нарабатывается в больших количествах в ядерных реакторах.

Применяется в виде диоксида (плотность около 6,4 г/см³) в производстве радиоизотопных источников тока в качестве источника тепла, его энерговыделение составляет около 12,5 Вт/см³.

Токсичность

Оказывает токсическое действие на рыб и низшие водные организмы. Обладает способностью к биоаккумуляции. Рекомендованные ВОЗ ПДК церия для питьевой воды составляют 0—0,05 мг/л.

Церий Cerium происхождение названия

Откуда произошло название Cerium …

Распространённость Церий Cerium

Как любой хим. элемент имеет свою распространенность в природе, Ce …

Получение Церий Cerium

Cerium — получение элемента

Физические свойства Церий Cerium

Основные свойства Cerium

Изотопы Cerium Церий

Наличие и определение изотопов Cerium

Ce свойства изотопов Церий Cerium

Химические свойства Церий Cerium

Определение химических свойств Cerium

Меры предосторожности Церий Cerium

Внимание! Внимательно ознакомьтесь с мерами безопасности при работе с Cerium

Стоимость Церий Cerium

Рыночная стоимость Ce, цена Церий Cerium

Примечания

Список примечаний и ссылок на различные материалы про хим. элемент Ce

ЦЕРИЙ (лат. Cerium) – Лантаноиды – Элементы – Каталог статей

Общие сведения

Химический элемент таблицы Менделеева, металл.
Символ элемента: Cе.
Атомный номер: 58.
Положение в таблице: 66-й период, группа – IIIB(3).

Относительная атомная масса: 140,12.
Степени окисления: +3, +4.
Валентности: III, IV.
Электроотрицательность: 1,12.
Электронная конфигурация: [Xe]4 s 2 p 6 d10 f 1 5s 2p 6d 1 6s 2.
Природный церий состоит их четырех стабильных изотопов: 136 Ce (0,19% по массе), 138 Ce (0,25%), 140 Ce (88,48%) и 142 Ce (11,08%).

Строение атома

Число электронов: 58.
Число протонов: 58.
Радиус атома 0,183 нм, радиус иона Се3+ — 0,115 нм (координационное число 6) и 0,134 нм (9), радиус иона Се4+ 0,101 нм (6) и 0,128 нм (12). Энергии последовательной ионизации 5,47, 10,85, 20,08 и 36,72 эВ.

История открытия

Оксид церия был получен в 1803 шведским химиком Й. Берцелиусом и В. Хизингером и, независимо от них, немецким исследователем М. Г. Клапротом. Берцелиус назвал элемент в честь самого большого астероида Цереры. Чистый оксид церия первым получил в 1839 швед К. Г. Мосандер, а металлический Ce впервые был получен в 1875 американским химиком У. Ф. Гиллебрандом.

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 7·10 -3 % по массе. Входит в состав таких минералов, как апатит, бастензит, монацит,лопарит.

Получение

При выделении концентрируется с легкими лантаноидами (50-60 %). Разделение проводят методами ионной хроматографии или экстракции. Металлический Ce получают карботермическим или металлотермическим восстановлением СеО 2 .

Физические и химические свойства

Церий — серебристо-белый металл. Существует в четырех модификациях. Ниже 95К — кубическая Symbol’> a -форма типа Cu, а = 0,485 нм. При 95-264 К существует b -форма с гексагональной решеткой, при 264-1035 К — g -форма с кубической решеткой и при 1035К-798°C — d -модификация с кубической решеткой. Температура кипения 3450°C, плотность a -Се 8,23 кг/дм3 , b -Се 6,66 кг/дм 3 , g -Се 6,768 кг/дм3 , Symbol’>d -Се 6,70 кг/дм 3 .
На воздухе Ce окисляется, при нагревании при нагревании до 160-180°C загорается. При кипячении Ce реагирует с водой, с минеральными кислотами. Активно взаимодействует с галогенами, серой, селеном  , азотом, графитом.
В степени окисления +3 Ce проявляет свойства лантаноидов. В степени окисления +4 он сильный комплексообразователь. Ион Се4+ — сильный окислитель, стандартный потенциал пары Се4+/Се3+1,66В.
Оксид церия СеО 2 образуется при прокаливании нитрата, сульфата, оксалата и других солей церия при 800°C и выше. Оксид церия Се2О3 термически неустойчив и при нагревании отдает O2 и превращается в СеО2 .

Применение

Церий используют в производстве пирофорных сплавов, в черной металлургии, он является компонентом ферроцерия. Оксид церия СеО2 используют при полировке оптических стекол, он входит в состав некоторых стекол и керамик.

Число протонов и нейтронов в ядрах элементов

Количество протонов в ядре атома всегда равно порядковому номеру химического элемента в таблице Менделеева. Количество нейтронов равно разности округленной атомной массы элемента и его порядкового номера
neutron = atom_massa – number

Но эта математическая формула не всегда корректна. Возьмем, к примеру медь. Порядковый номер элемента – 29. Атомная масса – 63,546. Округляем атомную массу – получаем 64. Вычисляем число нейтронов по вышеприведенной формуле: 64 – 29 = 35.
Но на самом деле изотоп 64Cu является нестабильным изотопом (период полураспада – 12,7 часа). А стабильных изотопов меди два: 63Cu (34 нейтрона) и 65Cu (36 нейтронов)
Так что, для получения более точных данных лучше пользоваться справочными таблицами.

Примечание: далее * отмечены нестабильные изотопы, но с большим периодом полураспада (сопоставимым с возрастом Вселенной или большим)

Поиск изотопов

Поделитесь информацией с друзьями

Таблица количества протонов и нейтронов

В данной таблице указано количество протонов и нейтронов в ядрах стабильных изотопов химических элементов, а также атомная масса этих изотопов.

Изотоп Кол-во протонов Кол-во нейтронов Атомная масса изотопа
1H 1 01. 00782503223
2H 1 12.01410177812
3He 2 13.0160293191
4He 2 24.00260325415
6Li 3 36.015122795
7Li 3 47.01600455
9Be 4 59.0121822
10B 5 510.012936862
11B 5 611.009305167
12C 6 612
13C 6 713.0033548378
14N 7 714.0030740048
15N 7 815.0001088982
16O 8 815.99491461956
17O 8 916. 9991317
18O 8 1017.999161
19F 9 1018.99840322
20Ne 10 1019.9924401754
21Ne 10 1120.99384668
22Ne 10 1221.991385114
23Na 11 1222.9897692809
24Mg 12 1223.9850417
25Mg 12 1324.98583692
26Mg 12 1425.982592929
27Al 13 1426.98153863
28Si 14 1427.9769265325
29Si 14 1528.9764947
30Si 14 1629.97377017
31P 15 1630. 97376163
32S 16 1631.972071
33S 16 1732.97145876
34S 16 1833.9678669
36S 16 2035.96708076
35Cl 17 1834.96885268
37Cl 17 2036.96590259
36Ar 18 1835.967545106
38Ar 18 2037.9627324
40Ar 18 2239.9623831225
39K 19 2038.96370668
40K * 19 2139.96399848
41K 19 2240.96182576
40Ca 20 2039.96259098
42Ca 20 2241. 95861801
43Ca 20 2342.9587666
44Ca 20 2443.9554818
46Ca 20 2645.9536926
48Ca * 20 2847.952534
45Sc 21 2444.9559119
46Ti 22 2445.9526316
47Ti 22 2546.9517631
48Ti 22 2647.9479463
49Ti 22 2748.94787
50Ti 22 2849.9447912
50V * 23 2749.9471585
51V 23 2850.9439595
50Cr 24 2649.9460442
52Cr 24 2851. 9405075
53Cr 24 2952.9406494
54Cr 24 3053.9388804
55Mn 25 3054.9380451
54Fe 26 2853.9396105
56Fe 26 3055.9349375
57Fe 26 3156.935394
58Fe 26 3257.9332756
59Co 27 3258.933195
58Ni 28 3057.9353429
60Ni 28 3259.9307864
61Ni 28 3360.931056
62Ni 28 3461.9283451
64Ni 28 3663.927966
63Cu 29 3462. 9295975
65Cu 29 3664.9277895
64Zn 30 3463.9291422
66Zn 30 3665.9260334
67Zn 30 3766.9271273
68Zn 30 3867.9248442
70Zn 30 4069.9253193
69Ga 31 3868.9255736
71Ga 31 4070.9247013
70Ge 32 3869.9242474
72Ge 32 4071.9220758
73Ge 32 4172.9234589
74Ge 32 4273.9211778
75As 33 4274.9215965
74Se 34 4073. 9224764
76Se 34 4275.9192136
77Se 34 4376.919914
78Se 34 4477.9173091
80Se 34 4679.9165213
82Se * 34 4881.9166994
79Br 35 4478.9183371
81Br 35 4680.9162906
78Kr * 36 4277.9203648
80Kr 36 4479.916379
82Kr 36 4681.9134836
83Kr 36 4782.914136
84Kr 36 4883.911507
86Kr 36 5085.91061073
85Rb 37 4884. 911789738
87Rb * 37 5086.909180527
84Sr 38 4683.913425
86Sr 38 4885.9092602
87Sr 38 4986.9088771
88Sr 38 5087.9056121
89Y 39 5088.9058483
90Zr 40 5089.9047044
91Zr 40 5190.9056458
92Zr 40 5291.9050408
94Zr 40 5493.9063152
93Nb 41 5292.9063781
92Mo 42 5091.906811
94Mo 42 5293.9050883
95Mo 42 5394. 9058421
96Mo 42 5495.9046795
97Mo 42 5596.9060215
98Mo 42 5697.9054082
100Mo * 42 5899.907477
96Ru 44 5295.907598
98Ru 44 5497.905287
99Ru 44 5598.9059393
100Ru 44 5699.9042195
101Ru 44 57100.9055821
102Ru 44 58101.9043493
104Ru 44 60103.905433
103Rh 45 58102.905504
102Pd 46 56101.905609
104Pd 46 58103. 904036
105Pd 46 59104.905085
106Pd 46 60105.903486
108Pd 46 62107.903892
110Pd 46 64109.905153
107Ag 47 60106.905097
109Ag 47 62108.904752
106Cd 48 58105.906459
108Cd 48 60107.904184
110Cd 48 62109.9030021
111Cd 48 63110.9041781
112Cd 48 64111.9027578
113Cd * 48 65112.9044017
114Cd 48 66113. 9033585
116Cd * 48 68115.904756
113In 49 64112.904058
115In * 49 66114.903878
112Sn 50 62111.904818
114Sn 50 64113.902779
115Sn 50 65114.903342
116Sn 50 66115.901741
117Sn 50 67116.902952
118Sn 50 68117.901603
119Sn 50 69118.903308
120Sn 50 70119.9021947
122Sn 50 72121.903439
124Sn 50 74123. 9052739
121Sb 51 70120.9038157
123Sb 51 72122.904214
120Te 52 68119.90402
122Te 52 70121.9030439
123Te 52 71122.90427
124Te 52 72123.9028179
125Te 52 73124.9044307
126Te 52 74125.9033117
128Te * 52 76127.9044631
130Te * 52 78129.9062244
127I 53 74126.904473
124Xe * 54 70123.905893
126Xe 54 72125. 904274
128Xe 54 74127.9035313
129Xe 54 75128.9047794
130Xe 54 76129.903508
131Xe 54 77130.9050824
132Xe 54 78131.9041535
134Xe 54 80133.9053945
136Xe * 54 82135.907219
133Cs 55 78132.905451933
130Ba * 56 74129.9063208
132Ba 56 76131.9050613
134Ba 56 78133.9045084
135Ba 56 79134.9056886
136Ba 56 80135. 9045759
137Ba 56 81136.9058274
138Ba 56 82137.9052472
138La * 57 81137.907112
139La 57 82138.9063533
136Ce 58 78135.907172
138Ce 58 80137.905991
140Ce 58 82139.9054387
142Ce 58 84141.909244
141Pr 59 82140.9076528
142Nd 60 82141.9077233
143Nd 60 83142.9098143
144Nd * 60 84143.9100873
145Nd 60 85144. 9125736
146Nd 60 86145.9131169
148Nd 60 88147.916893
150Nd * 60 90149.920891
144Sm 62 82143.911999
147Sm * 62 85146.9148979
148Sm * 62 86147.9148227
149Sm 62 87148.9171847
150Sm 62 88149.9172755
152Sm 62 90151.9197324
154Sm 62 92153.9222093
151Eu * 63 88150.9198502
153Eu 63 90152.9212303
152Gd * 64 88151. 919791
154Gd 64 90153.9208656
155Gd 64 91154.922622
156Gd 64 92155.9221227
157Gd 64 93156.9239601
158Gd 64 94157.9241039
160Gd 64 96159.9270541
159Tb 65 94158.9253468
156Dy 66 90155.924283
158Dy 66 92157.924409
160Dy 66 94159.9251975
161Dy 66 95160.9269334
162Dy 66 96161.9267984
163Dy 66 97162. 9287312
164Dy 66 98163.9291748
165Ho 67 98164.9303221
162Er 68 94161.928778
164Er 68 96163.9292
166Er 68 98165.9302931
167Er 68 99166.9320482
168Er 68 100167.9323702
170Er 68 102169.9354643
169Tm 69 100168.9342133
168Yb 70 98167.933897
170Yb 70 100169.9347618
171Yb 70 101170.9363258
172Yb 70 102171. 9363815
173Yb 70 103172.9382108
174Yb 70 104173.9388621
176Yb 70 106175.9425717
175Lu 71 104174.9407718
176Lu * 71 105175.9426863
174Hf * 72 102173.940046
176Hf 72 104175.9414086
177Hf 72 105176.9432207
178Hf 72 106177.9436988
179Hf 72 107178.9458161
180Hf 72 108179.94655
181Ta 73 108180.9479958
180W * 74 106179. 946704
182W 74 108181.9482042
183W 74 109182.950223
184W 74 110183.9509312
186W 74 112185.9543641
185Re 75 110184.952955
187Re * 75 112186.9557531
184Os 76 108183.9524891
186Os * 76 110185.9538382
187Os 76 111186.9557505
188Os 76 112187.9558382
189Os 76 113188.9581475
190Os 76 114188.9581475
192Os 76 116191. 9614807
191Ir 77 114190.960594
193Ir 77 116191.962605
190Pt * 78 112189.959932
192Pt 78 114191.961038
194Pt 78 116193.9626803
195Pt 78 117194.9647911
196Pt 78 118195.9649515
198Pt 78 120197.967893
197Au 79 118196.9665687
196Hg 80 116195.965833
198Hg 80 118197.966769
199Hg 80 119198.9682799
200Hg 80 120199. 968326
201Hg 80 121200.9703023
202Hg 80 122201.970643
204Hg 80 124203.9734939
203Tl 81 122202.9723442
205Tl 81 124204.9744275
204Pb 82 122203.9730436
206Pb 82 124205.9744653
207Pb 82 125206.9758969
208Pb 82 126207.9766521
209Bi * 83 126208.9803987
232Th * 90 142232.0380553
235U * 92 143235.0439299

Церий и его характеристики

Общая характеристика церия

Церий относится к группе редкоземельных элементов, однако он, по сравнению с другими представителями этой группы, вместе с лантаном и неодимом более распространен в природе, так содержание церия в земной коре составляет порядка 70 г/т.

В виде простого вещества церий представляет собой серебристо-белый (в-виде порошка — серый), тяжелый пластичный парамагнитный металл (рис. 1). Во влажном воздухе покрывается оксидной пленкой. Не реагирует с холодной водой, щелочами, гидратом аммиака. Сильный восстановитель; реагирует с горячей водой, кислотами, водородом, кислородом, галогенами.

Рис. 1. Церий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса церия

Относительной молекулярная масса вещества (Mr) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (Ar) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии церий существует в виде одноатомных молекул Ce, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 140,116.

Изотопы церия

Известно, что в природе церий может находиться в виде четырех стабильных изотопов 136Ce (0,185%), 138Ce (0,251%), 140Ce (88,45%) и 142Ce (11,114%). Их массовые числа равны 136, 138, 140 и 142 соответственно. Ядро атома изотопа церия 136Ce содержит пятьдесят восемь протонов и семьдесят восемь нейтронов, остальные изотопы отличаются от него только числом нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы церия с массовыми числами от 119-ти до 157-ми, а также десять изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 139Ce с периодом полураспада равным 137,641 суток.

Ионы церия

На внешнем энергетическом уровне атома церия имеется три электрона, которые являются валентными:

1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f25s266s2.

В результате химического взаимодействия церий отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Ce0 -3e → Ce3+;

Ce0 -4e → Ce4+.

Молекула и атом церия

В свободном состоянии церий существует в виде одноатомных молекул Ce. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу церия:

Энергия ионизации атома, эВ

5,60

Относительная электроотрицательность

1,12

Радиус атома, нм

0,181

Примеры решения задач

Acetyl

1

H

1,008

1s1

2,2

Бесцветный газ

пл=-259°C

кип=-253°C

2

He

4,0026

1s2

Бесцветный газ

кип=-269°C

3

Li

6,941

2s1

0,99

Мягкий серебристо-белый металл

пл=180°C

кип=1317°C

4

Be

9,0122

2s2

1,57

Светло-серый металл

пл=1278°C

кип=2970°C

5

B

10,811

2s2 2p1

2,04

Темно-коричневое аморфное вещество

пл=2300°C

кип=2550°C

6

C

12,011

2s2 2p2

2,55

Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал

пл=3550°C

кип=4830°C

7

N

14,007

2s2 2p3

3,04

Бесцветный газ

пл=-210°C

кип=-196°C

8

O

15,999

2s2 2p4

3,44

Бесцветный газ

пл=-218°C

кип=-183°C

9

F

18,998

2s2 2p5

4,0

Бледно-желтый газ

пл=-220°C

кип=-188°C

10

Ne

20,180

2s2 2p6

Бесцветный газ

пл=-249°C

кип=-246°C

11

Na

22,990

3s1

0,93

Мягкий серебристо-белый металл

пл=98°C

кип=892°C

12

Mg

24,305

3s2

1,31

Серебристо-белый металл

пл=649°C

кип=1107°C

13

Al

26,982

3s2 3p1

1,61

Серебристо-белый металл

пл=660°C

кип=2467°C

14

Si

28,086

3s2 3p2

1,9

Коричневый порошок / минерал

пл=1410°C

кип=2355°C

15

P

30,974

3s2 3p3

2,2

Белый минерал / красный порошок

пл=44°C

кип=280°C

16

S

32,065

3s2 3p4

2,58

Светло-желтый порошок

пл=113°C

кип=445°C

17

Cl

35,453

3s2 3p5

3,16

Желтовато-зеленый газ

пл=-101°C

кип=-35°C

18

Ar

39,948

3s2 3p6

Бесцветный газ

пл=-189°C

кип=-186°C

19

K

39,098

4s1

0,82

Мягкий серебристо-белый металл

пл=64°C

кип=774°C

20

Ca

40,078

4s2

1,0

Серебристо-белый металл

пл=839°C

кип=1487°C

21

Sc

44,956

3d1 4s2

1,36

Серебристый металл с желтым отливом

пл=1539°C

кип=2832°C

22

Ti

47,867

3d2 4s2

1,54

Серебристо-белый металл

пл=1660°C

кип=3260°C

23

V

50,942

3d3 4s2

1,63

Серебристо-белый металл

пл=1890°C

кип=3380°C

24

Cr

51,996

3d5 4s1

1,66

Голубовато-белый металл

пл=1857°C

кип=2482°C

25

Mn

54,938

3d5 4s2

1,55

Хрупкий серебристо-белый металл

пл=1244°C

кип=2097°C

26

Fe

55,845

3d6 4s2

1,83

Серебристо-белый металл

пл=1535°C

кип=2750°C

27

Co

58,933

3d7 4s2

1,88

Серебристо-белый металл

пл=1495°C

кип=2870°C

28

Ni

58,693

3d8 4s2

1,91

Серебристо-белый металл

пл=1453°C

кип=2732°C

29

Cu

63,546

3d10 4s1

1,9

Золотисто-розовый металл

пл=1084°C

кип=2595°C

30

Zn

65,409

3d10 4s2

1,65

Голубовато-белый металл

пл=420°C

кип=907°C

31

Ga

69,723

4s2 4p1

1,81

Белый металл с голубоватым оттенком

пл=30°C

кип=2403°C

32

Ge

72,64

4s2 4p2

2,0

Светло-серый полуметалл

пл=937°C

кип=2830°C

33

As

74,922

4s2 4p3

2,18

Зеленоватый полуметалл

субл=613°C

(сублимация)

34

Se

78,96

4s2 4p4

2,55

Хрупкий черный минерал

пл=217°C

кип=685°C

35

Br

79,904

4s2 4p5

2,96

Красно-бурая едкая жидкость

пл=-7°C

кип=59°C

36

Kr

83,798

4s2 4p6

3,0

Бесцветный газ

пл=-157°C

кип=-152°C

37

Rb

85,468

5s1

0,82

Серебристо-белый металл

пл=39°C

кип=688°C

38

Sr

87,62

5s2

0,95

Серебристо-белый металл

пл=769°C

кип=1384°C

39

Y

88,906

4d1 5s2

1,22

Серебристо-белый металл

пл=1523°C

кип=3337°C

40

Zr

91,224

4d2 5s2

1,33

Серебристо-белый металл

пл=1852°C

кип=4377°C

41

Nb

92,906

4d4 5s1

1,6

Блестящий серебристый металл

пл=2468°C

кип=4927°C

42

Mo

95,94

4d5 5s1

2,16

Блестящий серебристый металл

пл=2617°C

кип=5560°C

43

Tc

98,906

4d6 5s1

1,9

Синтетический радиоактивный металл

пл=2172°C

кип=5030°C

44

Ru

101,07

4d7 5s1

2,2

Серебристо-белый металл

пл=2310°C

кип=3900°C

45

Rh

102,91

4d8 5s1

2,28

Серебристо-белый металл

пл=1966°C

кип=3727°C

46

Pd

106,42

4d10

2,2

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1552°C

кип=3140°C

47

Ag

107,87

4d10 5s1

1,93

Серебристо-белый металл

пл=962°C

кип=2212°C

48

Cd

112,41

4d10 5s2

1,69

Серебристо-серый металл

пл=321°C

кип=765°C

49

In

114,82

5s2 5p1

1,78

Мягкий серебристо-белый металл

пл=156°C

кип=2080°C

50

Sn

118,71

5s2 5p2

1,96

Мягкий серебристо-белый металл

пл=232°C

кип=2270°C

51

Sb

121,76

5s2 5p3

2,05

Серебристо-белый полуметалл

пл=631°C

кип=1750°C

52

Te

127,60

5s2 5p4

2,1

Серебристый блестящий полуметалл

пл=450°C

кип=990°C

53

I

126,90

5s2 5p5

2,66

Черно-серые кристаллы

пл=114°C

кип=184°C

54

Xe

131,29

5s2 5p6

2,6

Бесцветный газ

пл=-112°C

кип=-107°C

55

Cs

132,91

6s1

0,79

Мягкий серебристо-желтый металл

пл=28°C

кип=690°C

56

Ba

137,33

6s2

0,89

Серебристо-белый металл

пл=725°C

кип=1640°C

57

La

138,91

5d1 6s2

1,1

Серебристый металл

пл=920°C

кип=3454°C

58

Ce

140,12

f-элемент

Серебристый металл

пл=798°C

кип=3257°C

59

Pr

140,91

f-элемент

Серебристый металл

пл=931°C

кип=3212°C

60

Nd

144,24

f-элемент

Серебристый металл

пл=1010°C

кип=3127°C

61

Pm

146,92

f-элемент

Светло-серый радиоактивный металл

пл=1080°C

кип=2730°C

62

Sm

150,36

f-элемент

Серебристый металл

пл=1072°C

кип=1778°C

63

Eu

151,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=822°C

кип=1597°C

64

Gd

157,25

f-элемент

Серебристый металл

пл=1311°C

кип=3233°C

65

Tb

158,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1360°C

кип=3041°C

66

Dy

162,50

f-элемент

Серебристый металл

пл=1409°C

кип=2335°C

67

Ho

164,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1470°C

кип=2720°C

68

Er

167,26

f-элемент

Серебристый металл

пл=1522°C

кип=2510°C

69

Tm

168,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1545°C

кип=1727°C

70

Yb

173,04

f-элемент

Серебристый металл

пл=824°C

кип=1193°C

71

Lu

174,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=1656°C

кип=3315°C

72

Hf

178,49

5d2 6s2

Серебристый металл

пл=2150°C

кип=5400°C

73

Ta

180,95

5d3 6s2

Серый металл

пл=2996°C

кип=5425°C

74

W

183,84

5d4 6s2

2,36

Серый металл

пл=3407°C

кип=5927°C

75

Re

186,21

5d5 6s2

Серебристо-белый металл

пл=3180°C

кип=5873°C

76

Os

190,23

5d6 6s2

Серебристый металл с голубоватым оттенком

пл=3045°C

кип=5027°C

77

Ir

192,22

5d7 6s2

Серебристый металл

пл=2410°C

кип=4130°C

78

Pt

195,08

5d9 6s1

2,28

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1772°C

кип=3827°C

79

Au

196,97

5d10 6s1

2,54

Мягкий блестящий желтый металл

пл=1064°C

кип=2940°C

80

Hg

200,59

5d10 6s2

2,0

Жидкий серебристо-белый металл

пл=-39°C

кип=357°C

81

Tl

204,38

6s2 6p1

Серебристый металл

пл=304°C

кип=1457°C

82

Pb

207,2

6s2 6p2

2,33

Серый металл с синеватым оттенком

пл=328°C

кип=1740°C

83

Bi

208,98

6s2 6p3

Блестящий серебристый металл

пл=271°C

кип=1560°C

84

Po

208,98

6s2 6p4

Мягкий серебристо-белый металл

пл=254°C

кип=962°C

85

At

209,98

6s2 6p5

2,2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=302°C

кип=337°C

86

Rn

222,02

6s2 6p6

2,2

Радиоактивный газ

пл=-71°C

кип=-62°C

87

Fr

223,02

7s1

0,7

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=27°C

кип=677°C

88

Ra

226,03

7s2

0,9

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=700°C

кип=1140°C

89

Ac

227,03

6d1 7s2

1,1

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=1047°C

кип=3197°C

90

Th

232,04

f-элемент

Серый мягкий металл

91

Pa

231,04

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

92

U

238,03

f-элемент

1,38

Серебристо-белый металл

пл=1132°C

кип=3818°C

93

Np

237,05

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

94

Pu

244,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

95

Am

243,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

96

Cm

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

97

Bk

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

98

Cf

251,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

99

Es

252,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

100

Fm

257,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

101

Md

258,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

102

No

259,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

103

Lr

266

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

104

Rf

267

6d2 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

105

Db

268

6d3 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

106

Sg

269

6d4 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

107

Bh

270

6d5 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

108

Hs

277

6d6 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

109

Mt

278

6d7 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

110

Ds

281

6d9 7s1

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

Металлы

Неметаллы

Щелочные

Щелоч-зем

Благородные

Галогены

Халькогены

Полуметаллы

s-элементы

p-элементы

d-элементы

f-элементы

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

Церий – информация об элементе, свойства и использование

Стенограмма:

Химия в ее стихии: церий

(Промо)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец рекламного ролика)

Крис Смит

Здравствуйте, на этой неделе мы встречаемся с химическим веществом, которое ведет себя плохо и не подчиняется правилам, когда речь идет о соединениях, содержащих кислород, и если это было не Достаточно воспламеняющийся, он также является источником искр, которые оживляют зажигалку.Но, к счастью, у него есть и более мягкая сторона, и это успокаивающее средство от ожогов, о чем Андреа Селла слишком хорошо знает.

Андреа Селла

Несколько недель назад в лаборатории произошел глупый случай; Я не буду вдаваться в подробности; Я не очень горжусь тем, что произошло. Но в результате у меня появились поверхностные ожоги на лице и шее. Меня осматривала медсестра-специалист, которая кивнула мне, а затем протянула мне тюбик с мазью. «Это фламмацериум, — сказала она, — наносите его два раза в день».«Флама что, — ответил я, — церий», — сказала она. Я был восхищен. «Церий, это не серьезно, это мой любимый элемент». Медсестра засмеялась. К счастью, она не спросила меня почему, она бы никогда не вытащила меня из клиники. Но, возможно, если она послушала этот подкаст, то узнает.

Церий является одним из первых членов ряда из примерно 14 элементов с экзотическими и вызывающими воспоминания названиями, которые часто называют «редкоземельными элементами» или «лантаноидами». Самое поразительное в этих элементах — их поразительное химическое сходство.Настолько, что почти сто лет химики чуть не сошли с ума, пытаясь их разделить. Уильям Крукс, великий викторианский изобретатель и спектроскопист, писал в 1887 году: «Эти элементы сбивают нас с толку в наших исследованиях; они сбивают нас с толку в наших размышлениях и преследуют нас даже в наших снах. Они тянутся перед нами, как неведомое море, отмечая загадочные и бормочущие странные откровения и возможности». Тем не менее, церий выделяется из толпы своим нерастворимым керамическим оксидом, церием, который изменил наш мир.Но я забегаю вперед.

Открытие церия произошло случайно. Около 1800 года молодой геолог Вильгельм Хизингер искал камни в поместье своего отца на острове Вестманланд в Швеции и нашел новый минерал, который показался ему необычайно плотным. Надеясь, что это может быть руда недавно открытого элемента вольфрама, Хизингер отправил образец первооткрывателю этого элемента Карлу Вильгельму Шееле, который посмотрел и довольно бесполезно сказал, что в нем нет вольфрама.Не испугавшись, Хизингер начал работать с великим шведским химиком-теоретиком Йонсом Якобом Берцелиусом. В 1803 году они выделили новый металлический элемент, который они разделили благодаря нерастворимости его оксида. Элемент назван в честь астероида Церера, названного в честь римской богини земледелия. Примерно в то же время немецкий аналитик Мартин Клапрот выделил тот же элемент из другого скандинавского минерала. Оба отчета были опубликованы в одном и том же журнале с разницей в несколько месяцев, что вызвало своего рода академический конфликт по поводу того, кто именно попал туда первым.Однако выделение металла пришлось бы ждать еще 70 лет до электролиза расплавленного хлорида церия.

Сам по себе металл не представляет собой ничего особенного; это стандартный серебристо-серый цвет, который медленно тускнеет на воздухе, поскольку на поверхности образуется оксидный слой. А вот в порошкообразном виде гораздо интереснее. Он очень реакционноспособен, особенно в сплаве с железом; он образует хрупкий материал, железистый церий, который эффектно искрится при ударе и является основой кремней для зажигалок и этих возбуждающих огненных сталей для поваров. Почему так яростно горит? Церий довольно электроположителен. Поэтому он легко отдаст свои внешние электроны. А оксид Ceria, о котором я упоминал ранее, по своей стабильности почти кирпичный. Поэтому при сгорании он выделяет огромное количество энергии. Церий также очень твердый, что делает его полезной пастой или полиролью для линз. Если вам захочется отшлифовать или отполировать свой собственный телескоп, то, вероятно, вам подойдет диоксид церия. Но что делает оксид действительно интересным, так это то, что он плохо себя ведет.Хотя формула может выглядеть как CeO 2 , один церий 2 кислорода, в действительности соединение всегда содержит чуть меньше 2 атомов кислорода; поверхность усеяна дефектами, промежутками там, где должен быть атом кислорода, степень несовершенства разная; это во многом зависит от того, как получен или обработан оксид. Таким образом, одно из главных применений этого явно дефектного оксида — каталитические нейтрализаторы легковых и грузовых автомобилей. Сотовый слой диоксида церия помогает сжигать несгоревшее топливо, поступающее по выхлопной трубе, высвобождая кислород во время обедненной кислородом части цикла двигателя, в то же время собирая кислород обратно на богатой стадии. В виде нанопорошка, смешанного с дизельным топливом, он может очищать сажистые выхлопы грузовиков и автобусов. Таким образом, церий имеет решающее значение для снижения воздействия двигателей внутреннего сгорания, которые приводят в движение наши автомобили. Но если вы присмотритесь к Ceria еще внимательнее, все станет еще более запутанным. На первый взгляд кажется, что это не проблема. Церий теряет 4 электрона, передавая их окружающему кислороду, оставляя в стороне дефекты, это означает, что он имеет степень окисления 4+. Но при очень внимательном рассмотрении с помощью рентгеновской спектроскопии становится ясно, что церий привязан по крайней мере к некоторым из этих четырех электронов, и его истинная степень окисления находится в квантово-механической неопределенности где-то между 3 и 4.Действительно, великий японский спектроскопист Акио Котани однажды написал, что «нет подлинного образца церия 4». И, как всегда, под поверхностью даже самой, казалось бы, простой химии скрывается тайна. Итак, почему вы можете спросить, является ли церий кремом от ожогов; это тоже загадка. Максимум, что могут сказать мне врачи, это то, что это, кажется, работает. Что-то, чему я могу полностью засвидетельствовать.

Крис Смит

Это Андреа Селла из UCL о церии, элементе, который зажигает зажигалки, гасит горение, а также помогает нам очиститься, когда дело доходит до загрязнения.Теперь на следующей неделе определенно нужно не моргать, иначе вы можете это пропустить.

Филипп Болл

Ядерные столкновения, используемые для их создания, создавали только один атом в час. Тем не менее, с 7 летучими атомами сиборгия, исследователи выяснили, что это металл, сравнимый с молибденом и вольфрамом. В таких виртуозных экспериментах мы можем видеть, как таблица Менделеева продолжает проявлять свою структуру даже среди элементов, которых природа никогда не видела.

Крис Смит

И Фил Болл расскажет нам историю этих 7 атомов сиборгии в следующий раз. Я надеюсь, что вы можете присоединиться к нам. Я Крис Смит, спасибо за внимание.

(Акция)

(Конец акции)

Церий (Ce) – Химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду

Церий

Церий – ковкий, мягкий, пластичный металл серого цвета, чуть тверже свинца. Он очень реакционноспособен: легко тускнеет на воздухе, медленно окисляется в холодной воде и быстро в горячей воде.Он растворяется в кислотах. Он может обжечься при нагревании или поцарапании ножом.

Области применения

Металл используется в качестве сердцевины для угольных электродов дуговых ламп, для колец накаливания для газового освещения. Церий используется в алюминиевых и железных сплавах, в нержавеющей стали в качестве дисперсионного твердения, для изготовления постоянных магнитов. Оксид церия входит в состав катализатора каталитических нейтрализаторов, используемых для очистки выхлопных газов автомобилей, он также катализирует восстановление оксидов азота (NO x ) до газообразного азота. Все новые автомобили теперь оснащены каталитическим преобразователем, состоящим из керамической или металлической подложки, покрытия из оксидов алюминия и церия и слоя мелкодисперсного металла, такого как платина или родий, который является активной поверхностью.
Сульфид церия (Ce 2 S 3 ), вероятно, заменит кадмий в красных пигментах для контейнеров, игрушек, предметов домашнего обихода и ящиков, поскольку кадмий в настоящее время считается экологически нежелательным.
Церий также используется в телевизорах с плоским экраном, энергосберегающих лампочках и компакт-дисках с магнитной оптикой, в хромировании.Использование церия все еще растет из-за того, что он подходит для производства катализаторов и полировки стекла.

Церий в окружающей среде

Церий является наиболее распространенным из редкоземельных элементов. Он составляет около 0,0046 % земной коры по массе. Церий поступает в основном из основных лантаноидных руд, но часть его получают из перовскита, минерала титана и алланита, оба из которых могут содержать достаточно церия, чтобы сделать их жизнеспособными источниками. Производство составляет 23.000 тонн в год, но это количество, вероятно, увеличится, поскольку в настоящее время используется все больше и больше церия.

Церий является одним из редких химических веществ, которые можно найти в домах в таком оборудовании, как цветные телевизоры, люминесцентные лампы, энергосберегающие лампы и очки. Все редкие химические вещества имеют сопоставимые свойства.

Церий наиболее опасен в рабочей среде из-за того, что с воздухом можно вдыхать влагу и газы. Это может вызвать легочную эмболию, особенно при длительном воздействии.Церий может представлять угрозу для печени, когда он накапливается в организме человека.

Биологическая роль церия неизвестна, но было отмечено, что соли церия стимулируют обмен веществ.

Церий выбрасывается в окружающую среду во многих различных местах, в основном нефтедобывающими предприятиями. Он также может попасть в окружающую среду, когда выбрасывается бытовая техника. Церий будет постепенно накапливаться в почвах и водных почвах, что в конечном итоге приведет к увеличению его концентрации в организме человека, животных и частицах почвы.

У водных животных церий вызывает повреждение клеточных мембран, что имеет несколько негативных последствий для размножения и функций нервной системы.

Благодаря использованию в каталитических нейтрализаторах церий постепенно улучшает атмосферу в городах или везде, где работают дизельные двигатели. Дизельные двигатели выбрасывают твердые частицы, частицы углерода диаметром всего несколько микрометров. Один из способов уменьшить выбросы твердых частиц — улавливать их в керамическом фильтре, а затем сжигать.Если к самому топливу добавить немного оксида церия, он будет катализировать горение частиц и устранять их.



Назад к периодическим элементам диаграммы .

Ce Информация об элементе церия: факты, свойства, тенденции, использование и сравнение – Периодическая таблица элементов

История церия

Элемент церий был открыт Мартином Генрихом Клапротом в 1803 г. в Германии и Швеции .Церий получил свое название от недавно открытого астероида Церера, который в то время считался планетой.

Присутствие церия: изобилие в природе и вокруг нас

В таблице ниже показано содержание церия во Вселенной, на Солнце, в метеоритах, Земная кора, океаны и тело человека.

Кристаллическая структура церия

Твердотельная структура церия имеет вид Simple Hexagonal.

Кристаллическую структуру можно описать с точки зрения ее элементарной ячейки. Единичные клетки повторяются в три объемное пространство для формирования конструкции.

Параметры ячейки

Элементарная ячейка представлена ​​параметрами решетки, которые представляют собой длины ячейки. края Константы решетки ( a , b и c )

и углы между ними Углы решетки (альфа, бета и гамма).

альфа бета гамма
π/2 №/2 2 π/3

Положения атомов внутри элементарной ячейки описываются набором положений атомов ( x i , y i , z i ), измеренные от опорной точки решетки.

Свойства симметрии кристалла описываются понятием пространственных групп. Все возможное симметричное расположение частиц в трехмерном пространстве описывается 230 пространственными группами (219 различных типов или 230, если хиральные копии считаются различными.

Атомные и орбитальные свойства церия

атома церия имеют 58 электронов и структура электронной оболочки [2, 8, 18, 19, 9, 2] с атомным символом (квантовыми числами) 1 G 4 .

Оболочечная структура церия – количество электронов на энергию уровень

нет с р д ф
1 К 2
2 л 2 6
3 М 2 6 10
4 Н 2 6 10 1
5 О 2 6 1
6 Р 2

Электронная конфигурация церия в основном состоянии – нейтральная Атом церия

Электронная конфигурация основного состояния нейтрального атома церия [Хе] 4f1 5d1 6s2. Часть конфигурации церия, эквивалентная благородному газу предшествующий период обозначается аббревиатурой [Xe]. Для атомов с большим количеством электронов это нотация может стать длинной, поэтому используется сокращенная нотация. Это важно, поскольку это валентные электроны 4f1 5d1 6s2, электроны в внешняя оболочка, определяющая химические свойства элемента.

Полная электронная конфигурация нейтрального церия

Полная электронная конфигурация атома церия в основном состоянии, Полная электронная конфигурация

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 4f1 5d1 6s2

Атомная структура церия

Атомный радиус церия составляет 185 пм, а его ковалентный радиус – нет данных.

Атомный спектр церия

Химические свойства церия: Энергии ионизации церия и сродство к электрону

Сродство к электрону церия составляет 50 кДж/моль.

Энергия ионизации церия

Энергии ионизации церия

см. в таблице ниже.
Номер энергии ионизации Энтальпия – кДж/моль
1 534.4
2 1050
3 1949
4 3547
5 6325
6 7490

Физические свойства церия

Физические свойства церия

см. в таблице ниже.
Плотность 6. 689 г/см3
Молярный объем 20,9472267903 см3

Упругие свойства

Твердость церия – испытания для измерения твердости элемента

Электрические свойства церия

Церий является проводником электричества. Ссылаться на стол ниже электрические свойства церия

Свойства теплопроводности и теплопроводности церия

Магнитные свойства церия

Оптические свойства церия

Акустические свойства церия

Термические свойства церия – энтальпии и термодинамика

См. таблицу ниже для тепловых свойств церия

.

Энтальпии церия

Изотопы церия – ядерные свойства церия

Изотопы родия. Встречающийся в природе церий имеет 4 стабильный изотоп – 136Се, 138Се, 140Се, 142Се.

Изотоп Масса изотопов % Изобилие Т половина Режим затухания
119Ce  
120Ce  
121Ce  
122Ce  
123Ce  
124Ce  
125Ce  
126Ce  
127Ce  
128Ce  
129Ce  
130Ce  
131Ce  
132Ce  
133Ce  
134Ce  
135Ce  
136Ce   0. 185% Стабильный Н/Д
137Ce  
138Ce   0. 251% Стабильный Н/Д
139Ce  
140Ce   88. 45% Стабильный Н/Д
141Ce  
142Ce   11. 114% Стабильный Н/Д
143Ce  
144Ce  
145Ce  
146Ce  
147Ce  
148Ce  
149Ce  
150Ce  
151Ce  
152Ce  
153Ce  
154Ce  
155Ce  
156Ce  
157Ce  

Нормативно-правовое регулирование и здоровье – Параметры и рекомендации по охране здоровья и безопасности

Поиск по базе данных

Список уникальных идентификаторов для поиска элемента в различных базах данных химических реестров

Изучите нашу интерактивную периодическую таблицу

Сравнение элементов периодической таблицы

ЭниГ.

Периодическая таблица элементов

ПЕРЕХОДНЫЙ ЭЛЕМЕНТ: ЛАНТАНИД


1 9004 1

Атомный номер: 58
3 3
Период: 6
Электронная конфигурация: [XE] 4F 2 6S 2
Формальная степень окисления: +3 +4
Электроотрицательность: 1,12
Атомный радиус / пм:
Относительная атомная масса: 140,116(1)

Церий был открыт Йонсом Якобом Берцелиусом и Вильгельмом Хизингером (Швеция) в 1803 году и независимо Мартином Генрихом Клапротом (Германия). Назван в честь астероида Церера , открытого за два года до этого элемента. Это ковкий, пластичный металл серого цвета, который тускнеет на воздухе и легко вступает в реакцию с водой. Церий растворяется в кислотах и ​​воспламеняется при нагревании. Металл легко воспламеняется и горит.Сильный восстановитель. Церий является наиболее распространенным редкоземельным металлом. Встречается во многих минералах, таких как монацитовый песок [Ce(PO4)]. Его оксиды используются в оптической и стекольной промышленности. Его соли используются в фотографии и текстильной промышленности. Церий также используется в угольных лампах высокой интенсивности и в качестве легирующих добавок в специальные металлы. Цена слитка церия чистотой 99,8 % составляет 256,20 € за 250 г.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Плотность / г ДМ -3 : 8240 (Alpha, 298 K)
6749 6749 (бета, 298 к)
6773 (Гамма, 298 K)
Молярный объем/см 3 моль -1 : 17.00 (альфа, 298 K)
20.76 (бета, 298 к)
20. 69 (Гамма, 298 к)
Электрическое сопротивление / μωcm: 75 (20°С)

1
ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА
Термальная проводимость / W M -1 K -1 K -1 K -1 : 11.4
Point Teling / ° C: 798
Точка кипения / ° C: 3443
Теплота плавления / кДж моль -1 : 8.87
Тепло испарения / KJ MOL -1 : 398
Тепло распыления / KJ MOL -1 : 423,4
ЭНЕРГИИ ИОНИЗАЦИИ
Первая ионизация энергии / KJ MOL -1 : 534.41 534.41
Вторая ионизация энергии / KJ MOL -1 : 1046.87 1046.87
Третье ионизация Energy / KJ MOL -1 : 1948 г. 82
ИЗОБИЛИЕ ЭЛЕМЕНТА
в атмосфере / кпм:
в земной коре / промиреляю к власти: 33
в океанах / ч / ч / млн: 0,0004
11 9011 9011 Fm13m 90
КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Кристаллическая структура: гранецентрированная кубическая
Размер элементарной ячейки / pm: a=485
Пространственная группа:
(5) (1)

4 (3) 1 (3) у.

Различие между массовым числом и изотопной массой, известное как дефект массы, объясняется двумя причинами:

  1. Нейтрон немного тяжелее , чем протон . Это увеличивает массу ядер с большим количеством нейтронов, чем протонов, относительно шкалы единиц атомной массы, основанной на 12 C с равным количеством протонов и нейтронов.
  2. Энергия связи между ядрами различается. Ядро с большей энергией связи имеет меньшую полную энергию и, следовательно, меньшую массу в соответствии с соотношением эквивалентности массы и энергии Эйнштейна E = mc 2 .Для 63 Cu, атомная масса меньше 63, так что это должно быть доминирующим фактором.

См. также: Массовый номер

Плотность церия

Плотность церия 6,689 г/см 3 .

Типичные плотности различных веществ при атмосферном давлении.

Плотность определяется как масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, деленная на объем:

ρ = m/V

вещества, деленное на общий объем (V), занимаемый этим веществом.Стандартная единица СИ равна килограммов на кубический метр ( кг/м 3 ). Стандартная английская единица измерения равна массе фунтов на кубический фут ( фунтов/фут 3 ).

См. также: Что такое плотность

См. также: Самые плотные материалы Земли

Электронное сродство и электроотрицательность церия

Электронное сродство церия 5

Электроотрицательность церия 1. 12 .

Сродство к электрону

В химии и атомной физике сродство к электрону атома или молекулы определяется как:

изменение энергии (в кДж/моль) нейтрального атома или молекулы (в газовая фаза), когда к атому присоединяется электрон с образованием отрицательного иона .

X + e → X + энергия        Сродство = – ∆H

Другими словами, это можно выразить как вероятность нейтрального атома получить электрон .Обратите внимание, что энергия ионизации измеряет тенденцию нейтрального атома сопротивляться потере электронов. Сродство к электрону измерить труднее, чем энергию ионизации.

Например, атом церия в газовой фазе отдает энергию, когда он получает электрон, образуя ион церия.

Ce + e → Ce        – ∆H = сродство = 50 кДж/моль

Чтобы правильно использовать сродство к электрону, важно следить за знаками. При присоединении электрона к нейтральному атому выделяется энергия.Это сродство известно как сродство к первому электрону, и эти энергии отрицательны. По соглашению отрицательный знак показывает высвобождение энергии. Однако для присоединения электрона к отрицательному иону требуется больше энергии, что подавляет любое высвобождение энергии в процессе присоединения электрона. Это сродство известно как сродство ко второму электрону, и эти энергии положительны.

Сродство неметаллов и сродство металлов

  • Металлы: Металлы любят терять валентные электроны, чтобы сформировать катионы, имеющие полностью стабильную оболочку.Электронное сродство металлов ниже, чем у неметаллов. Меркурий слабее всего притягивает лишний электрон.
  • Неметаллы: Как правило, неметаллы имеют более положительное сродство к электрону, чем металлы. Неметаллы любят приобретать электроны, чтобы образовывать анионы, чтобы иметь полностью стабильную электронную оболочку. Хлор наиболее сильно притягивает лишние электроны. Сродство благородных газов к электрону окончательно не измерено, поэтому оно может иметь или не иметь слегка отрицательные значения.

Электроотрицательность

Электроотрицательность , символ χ, является химическим свойством, которое описывает тенденцию атома притягивать электроны к этому атому.Для этой цели чаще всего используется безразмерная величина , шкала Полинга , символ χ.

Электроотрицательность церия:

χ = 1,12

В общем случае на электроотрицательность атома влияет как его атомный номер, так и расстояние, на котором находятся его валентные электроны от заряженного ядра. Чем выше связанное число электроотрицательности, тем больше элемент или соединение притягивает к себе электроны.

Наиболее электроотрицательному атому фтора присвоено значение 4.0, а значения варьируются до цезия и франция, которые являются наименее электроотрицательными при 0,7.

Энергия первой ионизации церия

Энергия первой ионизации церия составляет 5,5387 эВ .

Энергия ионизации , также называемая потенциалом ионизации , представляет собой энергию, необходимую для удаления электрона из нейтрального атома.

X + энергия → X + + e

где X – любой атом или молекула, способная к ионизации, X + – атом или молекула, у которых удален электрон (положительный ион), и e — удаленный электрон.

Атому церия, например, требуется следующая энергия ионизации для удаления самого внешнего электрона.

Ce + IE → Ce + + e        IE = 5,5387 эВ

Чаще всего используется энергия ионизации, связанная с удалением первого электрона. Энергия ионизации n th относится к количеству энергии, необходимой для удаления электрона из частиц с зарядом ( n -1).

1st Iionization Energy

x → x + + E

2-й ионизационный Energy

x + → x 2+ + E

3002 x 2 + → X 3+ + e

Энергия ионизации для различных элементов

Энергия ионизации приходится на каждый удаленный электрон.Электроны, вращающиеся вокруг ядра, движутся по довольно четко определенным орбитам. Некоторые из этих электронов более прочно связаны в атоме, чем другие. Например, для удаления самого внешнего электрона из атома свинца требуется всего 7,38 эВ, а для удаления самого внутреннего электрона требуется 88 000 эВ. Помогает понять реакционную способность элементов (особенно металлов, которые теряют электроны).

Обычно энергия ионизации увеличивается при движении вверх по группе и при движении слева направо по периоду.Более того:

  • Энергия ионизации самая низкая для щелочных металлов, которые имеют один электрон вне замкнутой оболочки.
  • Энергия ионизации возрастает по ряду на периодическом максимуме для инертных газов, имеющих замкнутые оболочки.

Например, для ионизации натрия требуется всего 496 кДж/моль или 5,14 эВ/атом. С другой стороны, неон, благородный газ, непосредственно предшествующий ему в таблице Менделеева, требует 2081 кДж/моль или 21,56 эВ/атом.

 

Церий – температура плавления и кипения

Температура кипения церия 3257°C .

Обратите внимание, что эти точки связаны со стандартным атмосферным давлением.

Температура кипения – насыщение

В термодинамике насыщение  определяет состояние, при котором смесь пара и жидкости может существовать вместе при заданных температуре и давлении.Температура, при которой начинает происходить испарение  (кипение) при данном давлении, называется  температурой  насыщения или точкой кипения . Давление, при котором начинается испарение (кипение) при данной температуре, называется давлением насыщения. Когда ее рассматривают как температуру обратного перехода от пара к жидкости, ее называют точкой конденсации.

Точка плавления – насыщение

В термодинамике точка плавления определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут находиться в равновесии.Добавление тепла превратит твердое вещество в жидкость без изменения температуры. Температура плавления вещества зависит от давления и обычно указывается при стандартном давлении. Когда ее рассматривают как температуру обратного перехода от жидкого к твердому, ее называют точкой замерзания или точкой кристаллизации.

Церий – удельная теплоемкость, скрытая теплота плавления, скрытая теплота парообразования

Удельная теплоемкость церия 0,19 Дж/г K .

Скрытая теплота плавления церия составляет 5,46 кДж/моль .

Скрытая теплота испарения церия составляет 414 кДж/моль .

Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость или удельная теплоемкость   – это свойство, связанное с  внутренней энергией  , которое очень важно в термодинамике. интенсивных свойств C и P и и P определены для чистых, простых сжимаемых веществ в качестве частичных производных внутренней энергии U (T, V) и Enthalpy H (T, p) соответственно:

, где индексы v и p обозначают переменные, удерживаемые фиксированными при дифференцировании.Свойства c v   и c p называются удельной теплоемкостью (или теплоемкостью ), поскольку при определенных особых условиях они связывают изменение температуры системы с количеством энергии. добавляется за счет теплопередачи. Их единицы СИ составляют Дж/кг K или Дж/моль K .

Различные вещества подвергаются воздействию различных величин за счет добавления тепла .При подводе к разным веществам определенного количества теплоты их температуры увеличиваются на разную величину.

Теплоемкость  является экстенсивным свойством материи, то есть пропорциональна размеру системы. Теплоемкость C имеет единицу измерения энергии на градус или энергию на кельвин. При выражении того же явления в виде интенсивного свойства теплоемкость делится на количество вещества, массу или объем. Таким образом, количество не зависит от размера или объема выборки.

 

Скрытая теплота парообразования

Обычно, когда материал изменяет фазу из твердой в жидкую или из жидкой в ​​газообразную, на это фазовое изменение затрачивается определенное количество энергии. В случае фазового перехода из жидкости в газ это количество энергии известно как энтальпия испарения  (символ ∆H vap ; единица измерения: Дж), также известная как (скрытая) теплота парообразования или теплота испарения.В качестве примера см. рисунок, на котором описаны фазовые переходы воды.

Скрытая теплота – это количество теплоты, добавляемое к веществу или отводимое от него для изменения фазы. Эта энергия разрушает межмолекулярные силы притяжения и должна обеспечить энергию, необходимую для расширения газа ( pΔV работа ). При добавлении скрытой теплоты изменения температуры не происходит. Энтальпия парообразования зависит от давления, при котором происходит это превращение.

Скрытая теплота плавления

В случае перехода твердой фазы в жидкую изменение энтальпии, необходимое для изменения ее состояния, известно как энтальпия плавления (символ ∆H fus ; единица измерения: Дж), также известная как (скрытая) теплота плавления . Скрытая теплота — это количество теплоты, добавляемое к веществу или отводимое от него для осуществления фазового перехода. Эта энергия разрушает межмолекулярные силы притяжения, а также должна обеспечивать энергию, необходимую для расширения системы ( pΔV работа ).

Жидкая фаза имеет более высокую внутреннюю энергию, чем твердая фаза. Это означает, что к твердому телу должна быть подведена энергия, чтобы расплавить его, а энергия высвобождается из жидкости при ее замерзании, потому что молекулы в жидкости испытывают более слабые межмолекулярные силы и, следовательно, имеют более высокую потенциальную энергию (своего рода энергия диссоциации связи для межмолекулярные силы).

Температура, при которой происходит фазовый переход, является точкой плавления .

При добавлении скрытой теплоты изменение температуры не происходит. Энтальпия плавления является функцией давления, при котором происходит это превращение. По соглашению давление принимается равным 1 атм (101,325 кПа), если не указано иное.

Церий в периодической таблице



Церий Элемент Факты / Химия

Химический элемент церий классифицируется как лантанид и редкоземельный металл.Он был открыт в 1803 году Якобом Берцелиусом и Вильгельмом фон Хизингером и независимо в том же году Мартином Клапротом.

Зона данных

ИЗОТОПЫ
Изотоп Относительная атомная масса Массовые проценты (%)
136 Ce 135.
0.19 (1)
137 CE 136. (5) *
138 CE 137. 0.25 (1)
139 CE 138. 7 (8) *
*
140 CE 139. 88.48 (10)
141 CE 140. *
142 Се 141.0(4)
11.08(10)
) 3 3
ПОТЕНЦИАЛ СНИЖЕНИЯ
Сбалансированная полуакция E O / V
CE + 3E → CE (S) – 2.48
CE (OH ) 2 2+ + 2H + + E → CE 3+ + 2H 2 O +1.73
CE (OH) 3+ + ч + + e → Ce 3+ + H 2 O +1.71
CE (CLO 4 ) 6 2- + E → CE 3+ + 6LO 4 +1. 70 (1 моль DM -3 HCLO 4 )
CE (NO

4) 6 2- + E → CE 3+ + 6NO 3
+1.61 (1 моль ДМ -3 HNO 3 )
CE (SO 4 ) 3 9 2- + E → CE 3+ + 3SO 4 2- +1.44 (1 моль дм -3 H 2 SO 4 )

Церий – Энциклопедия Нового Света

Общие
Название, символ, номер церий, Ce, 58
Химическая серия лантаноиды
Группа, период, блок н/д, 6, ф
Внешний вид серебристо-белый
Атомная масса 140. 116(1) г/моль
Электронная конфигурация [Xe] 4f 1 5d 1 6s 2
Электронов на оболочку 2, 8, 18, 19, 9, 2
Физические свойства
Фаза твердый
Плотность (при комнатной температуре) 6,770 г/см³
Плотность жидкости при т.пл. 6,55 г/см³
Температура плавления 1068 К
(795°С, 1463°F)
Температура кипения 3716 К
(3443 °С, 6229 °F)
Теплота плавления 5.46 кДж/моль
Теплота парообразования 398 кДж/моль
Теплоемкость (25°С) 26,94 Дж/(моль·К)
Давление паров
P /Па 1 10 100 1 к 10 к 100 тыс.
в Т 1992 2194 2442 2754 3159 3705
Атомные свойства
Кристаллическая структура кубическая грань по центру
Степени окисления 3 , 4
(слабоосновной оксид)
Электроотрицательность 1.12 (шкала Полинга)
Энергия ионизации
(подробнее)
1-й: 534,4 кДж/моль
2-й: 1050 кДж/моль
3-й: 1949 кДж/моль
Атомный радиус 185 часов
Разное
Магнитное упорядочение нет данных
Удельное электрическое сопротивление (к.т.) (β, поли) 828 нОм·м
Теплопроводность (300 К) 11. 3 Вт/(м·К)
Термическое расширение (к.т.) (γ, поли)
6,3 мкм/(м·K)
Скорость звука (тонкий стержень) (20°С) 2100 м/с
Скорость звука (тонкий стержень) (к.т.) (γ-форма) 33,6 м/с
Модуль сдвига (γ-форма) 13,5 ГПа
Объемный модуль (γ-форма) 21,5 ГПа
Коэффициент Пуассона (γ-форма) 0,24
Твердость по шкале Мооса 2.5
Твердость по Виккерсу 270 МПа
Твердость по Бринеллю 412 МПа
Регистрационный номер CAS 7440-45-1
Известные изотопы
Основная статья: Изотопы церия
исо нет данных период полураспада ДМ DE (МэВ) ДП
134 Се син 3. 16 дней ε 0,500 134 Ла
136 Се 0,19% Ce стабилен с 78 нейтронами.
138 Се 0,25% Ce стабилен с 80 нейтронами.
139 Се син 137 640 дней ε 0,278 139 Ла
140 Се 88.48% Ce стабилен с 82 нейтронами.
141 Се син 32 501 дней β 0,581 141 Пр
142 Се 11,08% > 5×10 16 лет β неизвестно 142 Нд
144 Се син 284. 893 дня β 0,319 144 Пр

Церий (химический символ Ce , атомный номер 58) представляет собой серебристый металлический элемент, который является членом ряда химических элементов лантанидов. Он считается одним из «редкоземельных металлов», но вовсе не редкостью. [1] Более распространен, чем свинец.

Церий, его сплавы и соединения ценны для различных применений.Например, церий используется в угольно-дуговом освещении в киноиндустрии и является легирующим агентом в вольфрамовых электродах для газовой вольфрамовой дуговой сварки. Он используется в сплавах для постоянных магнитов и является основным компонентом ферроцерия, также известного как «легкий кремень». Дегазирует стали, восстанавливая в них сульфиды и оксиды. Оксид церия (IV) используется в раскаленных газовых мантиях и в значительной степени заменил румяна в стекольной промышленности в качестве полирующего абразива. Оксид также полезен в качестве катализатора для нефтепереработки и для самоочищающихся печей.Сульфат церия (IV) является окислителем для количественного химического анализа, а хлорид церия (III) является катализатором в реакциях органического синтеза.

Возникновение

Церий является наиболее распространенным из редкоземельных элементов, составляющим около 0,0046 процента земной коры по весу. Он содержится в ряде минералов, включая алланит (также известный как ортит) [(Ca, Ce, La, Y) 2 (Al, Fe) 3 (SiO 4 ) 3 (OH)] , монацит [(Ce, La, Th, Nd, Y)PO 4 ], бастназит [(Ce, La, Y)CO 3 F], гидроксильбастназит [(Ce, La, Nd)CO 3 ( OH, F)], рабдофан [(Ce, La, Nd)PO 4 -H 2 O], циркон [ZrSiO 4 ] и синхизит [Ca(Ce, La, Nd, Y)(CO 3 ) 2 F].Монацит и бастназит в настоящее время являются двумя наиболее важными источниками церия. Существование крупных месторождений монацита, алланита и бастнезита обеспечит нас церием, торием и другими редкоземельными металлами на долгие годы вперед. Церий чаще всего получают с помощью процесса ионного обмена, в котором в качестве источника церия используются монацитовые пески.

История

Церий был открыт в Швеции Йонсом Якобом Берцелиусом и Вильгельмом фон Хизингером, а в Германии независимо Мартином Генрихом Клапротом в 1803 году.Церий был назван так Берцелиусом в честь карликовой планеты Цереры, открытой двумя годами ранее (1801 г.).

Примечательные характеристики

Церий представляет собой внутренний переходный металл (или лантанид), который находится в шестом периоде периодической таблицы, между лантаном и празеодимом. Он напоминает железо по цвету и блеску, но он мягкий, ковкий и пластичный. Легко тускнеет на воздухе. Среди редкоземельных элементов только европий более реакционноспособен, чем церий. Чистый металл может воспламениться, если его поцарапать ножом.Медленно окисляется в холодной воде и быстро в горячей. Он быстро подвергается воздействию растворов щелочей и кислот.

При образовании соединений церий имеет две обычные степени окисления: +3 и +4. Металл в степени окисления +3 обозначается как ceric , а в степени окисления +4 называется ceric . Соли церия (IV) имеют оранжево-красный или желтоватый цвет, тогда как соли церия (III) обычно белые.

Изотопы

Встречающийся в природе церий состоит из трех стабильных изотопов ( 136 Ce, 138 Ce, 140 Ce) и одного радиоактивного изотопа ( 142 Ce).Из них 140 Ce являются наиболее распространенными (88,48% естественного содержания). Радиоизотоп 142 Ce имеет период полураспада более 5×10 16 лет.

Были охарактеризованы многие дополнительные радиоизотопы, в том числе 144 Ce с периодом полураспада 284,893 дня; 139 Ce с периодом полураспада 137 640 дней; и 141 Ce с периодом полураспада 32,501 дня. Все остальные радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее четырех дней, а у большинства из них период полураспада менее десяти минут. Этот элемент также имеет два метасостояния. Изотопы церия имеют атомный вес от 119 атомных единиц массы (u) до 157 u.

Соединения

  • Оксид церия (IV) , оксид церия или церий (CeO 2 ): этот бледно-желтый оксид является наиболее распространенным соединением церия. Он используется в гранильном деле как «ювелирная румяна» и в керамике для полировки стекла. Он также используется в стенках некоторых самоочищающихся печей в качестве катализатора в процессе высокотемпературной очистки.Церий может проводить ионы (ионы оксида) и электроны, поэтому его называют «смешанным ионно-электронным проводящим материалом». При температурах выше 500 ° C он становится преимущественно ионным проводником и потенциально может использоваться в качестве электролита в твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ).
  • Хлорид церия (III) , хлорид церия или трихлорид церия (CeCl 3 ): это соединение служит исходным материалом для получения других солей церия. Кроме того, он является катализатором некоторых реакций в органической химии. . -красное соединение – окислитель, широко используемый в органическом синтезе. Это также стандартный окислитель, используемый в количественном анализе (титровании). Каталитические количества CAN в водопроводной воде можно использовать для эффективного синтеза различных производных хиноксалина, которые, в свою очередь, полезны для красителей, органических полупроводников и агентов, расщепляющих ДНК.Производные хиноксалина также являются важными компонентами антибиотиков, таких как эхиномицин и актиномицин.
  • Сульфат церия(IV) или сульфат церия (Ce(SO 4 ) 2 ): это соединение является обычным окислителем, используемым в количественном анализе (титровании).

Дополнительные соединения

  • Церия(III) карбонат (Ce 2 (CO 3 ) 3 )
  • Церий(III) фторид (CeF 3 )
  • Оксид церия(III) (Ce 2 O 3 )
  • Церия(III) трифлат (Ce(OSO 2 CF 3 ) 3 )
  • Сульфат аммония церия(IV) или сульфат церия аммония [(NH 4 ) 2 Ce(SO 4 ) 3 ]

Применение

  • Использование церия:
    • Церий используется в освещении угольной дугой, особенно в киноиндустрии.
    • Является основным компонентом ферроцерия, также известного как «легкий кремень». Хотя в современных сплавах этого типа обычно используется мишметалл, а не очищенный церий, он по-прежнему является наиболее распространенным компонентом.
    • Церий используется в качестве легирующего элемента в вольфрамовых электродах для газовой вольфрамовой дуговой сварки.
    • Церий используется в сплавах, которые используются для изготовления постоянных магнитов.
    • Церий используется в производстве алюминиевых сплавов.
    • Добавление церия в чугун препятствует графитизации и позволяет получить ковкий чугун.
    • В сталях церий дегазирует и может помочь восстановить сульфиды и оксиды.
    • Церий используется в нержавеющей стали в качестве дисперсионного твердения.
    • Добавление трех-четырех процентов церия в магниевые сплавы вместе с цирконием в количестве от 0,2 до 0,6 процента помогает измельчить зерно и обеспечивает качественное литье сложных форм. Он также повышает жаропрочность магниевых отливок.
  • Использование оксида церия (IV):
    • Оксид используется в раскаленных газовых мантиях, таких как мантия Вельсбаха, где он сочетается с оксидами тория, лантана, магния или иттрия.
    • Этот оксид в значительной степени заменил румяна в стекольной промышленности в качестве полирующего абразива.
    • Он находит применение в качестве катализатора крекинга нефти при переработке нефти.
    • Он также используется в качестве катализатора в самоочищающихся печах, встроенных в стенки печи.
    • В стекле оксид церия (IV) обеспечивает избирательное поглощение ультрафиолетового света.
  • Сульфат церия(IV) широко используется в качестве окислителя в количественном химическом анализе.
  • Соединения церия (III) и церия (IV), такие как хлорид церия (III), используются в качестве катализаторов в реакциях органического синтеза.
  • Соединения церия используются в качестве компонентов и обесцвечивателей стекла. Соединения церия используются для окрашивания эмали.

Меры предосторожности

Церий, как и все редкоземельные металлы, имеет токсичность от низкой до умеренной. Это сильный восстановитель, который самовозгорается на воздухе при температуре от 65 до 80 °C. Пары от пожаров церия токсичны. Воду нельзя использовать для тушения возгорания церия, так как церий вступает в реакцию с водой с образованием газообразного водорода.Рабочие, подвергшиеся воздействию церия, испытывали зуд, повышенную чувствительность к теплу и кожные поражения. Животные, которым вводили большие дозы церия, погибли из-за сердечно-сосудистого коллапса.

Оксид церия(IV) является сильным окислителем при высоких температурах и вступает в реакцию с горючими органическими материалами. Хотя церий не радиоактивен, нечистый товарный сорт может содержать следы тория, который является радиоактивным. Церий не выполняет известных биологических функций.

См. также

Примечания

  1. ↑ Термин «редкоземельные металлы» (или «редкоземельные элементы») — тривиальное название, применяемое к 16 химическим элементам: скандию, иттрию и 14 из 15 лантаноидов (исключая прометий), встречающихся в природе на Земле. Некоторые определения также включают актиниды. Слово «земля» является устаревшим термином для оксида. Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) не одобряет термин «редкоземельные элементы», поскольку эти элементы относительно распространены в земной коре.
  2. ↑ Хлорид церия (III) является катализатором реакций алкилирования Фриделя-Крафтса и реакций по карбонильным группам в органических соединениях.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • “Церий” Лос-Аламосская национальная лаборатория, Химический отдел .Проверено 9 декабря 2007 г.
  • .
  • Чанг, Рэймонд. 2006. Химия . 9-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill Science/Engineering/Math. ISBN 0073221031
  • Коттон, Ф. Альберт и Джеффри Уилкинсон. 1980. Высшая неорганическая химия . 4-е изд. Нью-Йорк: Уайли. ISBN 0471027758
  • Гринвуд, Н.Н. и А. Эрншоу. 1998. Химия элементов . 2-е изд. Оксфорд, Великобритания; Берлингтон, Массачусетс: Баттерворт-Хайнеманн, Elsevier Science. ISBN 0750633654
  • Джонс, Адриан П., Фрэнсис Уолл и К. Терри Уильямс, ред. 1996. Редкоземельные минералы: химический состав, происхождение и месторождения . Серия минералогического общества. Лондон: Чепмен и Холл. ISBN 0412610302
  • Ствертка, Альберт. 1998. Путеводитель по элементам . Изд. ред. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0199832521

Внешние ссылки

Все ссылки получены 24 января 2017 г.

Кредиты

New World Encyclopedia авторов и редакторов переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Что такое церий – Свойства элемента церия – Символ Ce

Что такое церий

Церий — химический элемент с атомным номером 58 , что означает, что в атомной структуре 58 протонов и 58 электронов. Химический символ для церия — это Ce .

Церий — мягкий, пластичный металл серебристо-белого цвета, который тускнеет на воздухе и достаточно мягкий, чтобы его можно было резать ножом. Церий — второй элемент в ряду лантанидов.Церий также традиционно считается одним из редкоземельных элементов.

Cerium – Properties

11

Element CERIUM
58
CE
Элемент Редкоземельный металл
Фаза при СТП Твердое тело
Атомная масса [а. е.м.] 140,116
Плотность при СТП [г/см3] 6.689
Электронная конфигурация [XE] 4F1 5d1 6s2
Возможные состояния окисления +3,4
Электрон. 50
50 Электронегатива [Шкала Полинга ] 1.12
1-й энергии ионизации [EV] 5.5387
года
1803
Discoverer Isidinger, Wilhelm & Berzelius, Jöns Jacob / Klaproth, Martin Heinrich
Тепловые свойства
Pointing Point [Celsius Scale] 798
Point Coafing [Cellius Scale] 3257
Теплопроводность [W / M K] 11
Тепло [Дж/г К] 0. 19
Тепловое тепло, 5.46 5.46
Тепловое тепло [KJ / MOL] 414

Атомная масса Cerium

Атомная масса церия составляет 140,116 ед.

Обратите внимание, что каждый элемент может содержать больше изотопов, поэтому результирующая атомная масса рассчитывается на основе встречающихся в природе изотопов и их распространенности.

Единицей измерения массы является атомная единица массы (а.е.м.) .Одна атомная единица массы равна 1,66 х 10 -24 граммов. Одна единая атомная единица массы составляет приблизительно массы одного нуклона (либо отдельного протона, либо нейтрона) и численно эквивалентна 1 г/моль.

Для 12 C атомная масса точно равна 12u, так как из нее определяется единица атомной массы. Изотопная масса обычно отличается для других изотопов и обычно находится в пределах 0,1 ед от массового числа. Например, 63 Cu (29 протонов и 34 нейтрона) имеет массовое число 63, а изотопная масса в его основном ядерном состоянии равна 62.

.
Классификация: Церий представляет собой лантанид и редкоземельный металл
Цвет: серый
Атомный вес: 140.12
Состояние: твердый
Температура плавления: 798 или С, 1071 К
Точка кипения: 3443 или С, 3716 К
Электроны: 58
Протоны: 58
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 82
Электронные оболочки: 2,8,18,20,8,2
Электронная конфигурация: [Хе] 4f 2 6s 2
Плотность @ 20 o C: 6. 78 г/см 3
Показать больше, в том числе: Теплота, Энергии, Окисление, Реакции,
Соединения, Радиусы, Проводимости
Атомный объем: 20,67 см 3 /моль
Структура: fcc: гранецентрированный куб
Твердость: 2,5 месяца
Удельная теплоемкость 0,19 Дж г -1 К -1
Теплота плавления 5.460 кДж моль -1
Теплота распыления 419 кДж моль -1
Теплота парообразования 313,8 кДж моль -1
1 ст энергия ионизации 534,4 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 1050 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 1949 кДж моль -1
Сродство к электрону 50 кДж моль -1
Минимальная степень окисления 0
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальная степень окисления 4
Макс. общее окисление нет. 4
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,12
Объем поляризуемости 29,6 Å 3
Реакция с воздухом энергичный, вес/вес ⇒ CeO 2
Реакция с 15 М HNO 3 мягкий, ⇒ Ce(NO 3 ) 3
Реакция с 6 М HCl энергичный, ⇒ H 2 , CeCl 3
Реакция с 6 М раствором NaOH
Оксид(ы) Ce 2 O 3 , CeO 2 (ceria)
Гидрид(ы) ЦЗ 2 , ЦЗ 3
Хлорид(ы) CeCl 3
Атомный радиус 185 вечера
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ион)
Ионный радиус (3+ ион) 115 вечера
Ионный радиус (1-ион)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 11. 3 Вт м -1 К -1
Электропроводность 1,4 x 10 6 S m -1
Температура замерзания/плавления: 798 или С, 1071 К

ПЭМ-изображение наностержня оксида церия, сформированного в ледяном канале. Изображение № (6) .

Якоб Берцелиус. Портрет Берцелиуса из Шведской королевской академии наук.

Открытие церия

Др.Дуг Стюарт

Церий был открыт в 1803 году Якобом Берцелиусом и Вильгельмом фон Хизингером в Швеции и независимо в том же году Мартином Клапротом в Германии.

Берцелиус и Хизингер открыли новый элемент в редком красновато-коричневом минерале, ныне известном как церит, силикат церия и лантаноидов. (1), (2)

Берцелиус и Хизингер получили соли церия из церита и исследовали их химические реакции. Хотя им не удалось выделить чистый металл, они обнаружили, что церий имеет две степени окисления: одна дает бесцветные соли, другая – желто-красные. (1), (3)

Они назвали новый элемент церием в честь астероида Церера, открытого всего двумя годами ранее Джузеппе Пьяцци. Они назвали оксид церия «ceria».

Анализ минерала, проведенный Клапротом, также показал, что он содержит оксид нового элемента. Он назвал оксид окроита из-за его желтовато-красного цвета. (1), (3)

Берцелиус и Хизингер опубликовали свои результаты до Клапрота, и для нового металла было принято название церий.

Берцелиус и Клапрот — крупнейшие фигуры в истории химии. В дополнение к другим их достижениям Берцелиус открыл селен в 1817 году и торий в 1828 году, а в 1789 году Клапрот открыл и уран, и цирконий.

Карл Г. Мосандер, тесно сотрудничавший с Берцелиусом, получил металлический церий в 1825 году. Сначала он прореагировал с хлором на сульфид церия, получив безводный хлорид церия. Он восстанавливал хлорид калием, образуя хлорид калия и металлический церий.Он полировал полученный коричневый порошок, чтобы получить серый материал с тусклым металлическим блеском — церий, хотя и довольно нечистый. (3а), (4)

Выделение Мосандером церия из его хлорида с использованием калия было похоже на подход, использованный Эрстедом для выделения алюминия в 1825 году. Впоследствии Вёлер и Бюсси использовали этот метод для выделения бериллия в 1828 году, а в том же году Берцелиус применил его для выделения тория.

Мосандер продолжал исследовать химию церита и в 1839 году открыл новый элемент лантан, который также присутствует в церите.

Mischmetal представляет собой сплав церия и лантана с небольшим количеством неодима и празеодима. фото: Шпион.

Исследователи из химико-технологического отдела Аргонны разработали катализатор, который может помочь производителям дизельных грузовиков устранить вредные выбросы оксидов азота (NOx) из выхлопных газов дизельных двигателей. Стакан с синим каталитическим материалом представляет собой «Cu-ZSM-5», цеолит с ионами меди, присоединенными к его микропористой структуре, и внешним покрытием из оксида церия. фото: Аргоннская национальная лаборатория.

Внешний вид и характеристики

Вредное воздействие:

Церий считается умеренно токсичным.

Характеристики:

Церий — реактивный, мягкий, серый, блестящий металл, ковкий и пластичный.

Присутствуя в соединениях, церий существует как в трехвалентном состоянии (Ce 3+ , церий, обычно оранжево-красный), так и в четырехвалентном состоянии (Ce 4+ , церий, обычно бесцветный).

Металл тускнеет во влажном воздухе и реагирует с водой с образованием гидроксида церия и газообразного водорода.

Мелкие частицы металла могут воспламениться, если нож поцарапает поверхность чистого металла.

Разъедает растворы щелочей и все кислоты.

Церий имеет переменную электронную структуру: энергия внутреннего уровня 4f почти такая же, как и у уровня 6s, что позволяет варьировать заселенность этих двух уровней.

Использование церия

Сплав церия и лантана с небольшим количеством неодима и празеодима (миш-металл) в сочетании с оксидом железа и оксидом магния используется в качестве кремня в сигаретных и газовых зажигалках.

Церий используется в освещении угольной дугой, особенно в киноиндустрии. Он также используется в люминофорах для цветных телевизионных экранов и флуоресцентного освещения.

Оксид церия используется в качестве каталитического нейтрализатора для снижения выбросов окиси углерода в выхлопных газах автомобилей. Оксид церия в виде нанопорошка добавляется в дизельное топливо для уменьшения образования копоти и улучшения работы двигателя. Применяется в стенках самоочищающихся духовых шкафов, а также для полировки стеклянных поверхностей.

Фламмацерий (нитрат церия-сульфадиазин серебра) представляет собой крем для лечения и профилактики инфекций обширных ожоговых ран. Компонент нитрат церия уменьшает возникновение иммуносупрессии. (5)

Изобилие и изотопы

Содержание земной коры: 60 частей на миллион по весу, 8,9 частей на миллион по молям

Изобилие солнечной системы: 4 части на миллиард по весу, 30 частей на триллион по молям

Стоимость в чистом виде: $380 за 100 г

Стоимость, оптом: $1. 20 за 100 г

Источник: Церий является наиболее распространенным из лантаноидов. Он не встречается в природе в свободном виде, но встречается в ряде минералов, в основном в алланите, бастназите и монаците. В промышленных масштабах церий получают электролизом хлорида или восстановлением расплавленного фторида кальцием.

Изотопы: Церий имеет 30 изотопов, периоды полураспада которых известны, с массовыми числами от 123 до 152. Встречающийся в природе церий представляет собой смесь четырех изотопов, и они находятся в указанных процентах: 136 Ce (0.2%), 138 Се (0,3%), 140 Се (88%) и 142 Се (11%).

Ссылки
  1. Йохан Эрик Йорпес, Jac. Берцелиус: его жизнь и творчество., 1970, стр. 26–27, Калифорнийский университет Press.
  2. Пол Каро, Редкие земли., Editorial Complutense, 1998, стр. 30-31.
  3. Пер Энгхаг, Энциклопедия элементов: технические данные, история, обработка, приложения., 2004 г. , стр. 438, John Wiley and Sons.
  4. Пер Энгхаг, Энциклопедия элементов: технические данные, история, обработка, применение., 2004 г., стр. 444, Джон Уайли и сыновья.
  5. Леопольд Гмелин, Справочник по химии, Том 3, Металлы, 1849, стр. 257, Харрисон и сын.
  6. Sinclair Pharma plcpdf
  7. Изображение Ref. ЭМСЛ
Цитировать эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

 Церий
 

или

 Факты об элементе церия
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 "Церий". Химическая периодическая таблица. Chemicool.com. 04 октября 2012 г. Интернет.
. 
.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.