Ceriu

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare
Ceriu
LantanCeriuPraseodim
-
  Lattic simple cubic.svg
 
58
Ce
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Ce
Th
Tabelul completTabelul extins
Informații generale
Nume, Simbol, Număr Ceriu, Ce, 58
Serie chimică  ?
Grupă, Perioadă, Bloc La, 6, l
Densitate 6,689 g/cm3 kg/m³
Culoare  ?
Număr CAS 7440-45-1[1]
Număr EINECS
Proprietăți atomice
Masă atomică 140,116 u u
Rază atomică 185 () pm pm
Rază de covalență pm
Rază van der Waals pm
Configurație electronică [Xe]4f26s2
Electroni pe nivelul de energie 2, 8, 18, 19, 9, 2
Număr de oxidare 3, 4
Oxid
Structură cristalină cubică
Proprietăți fizice
Fază ordinară solidă
Punct de topire 1071 K (798 °C) K
Punct de fierbere 3699 K (3426 °C) K
Energie de fuziune kJ/mol
Energie de evaporare 414 kJ/mol kJ/mol
Temperatură critică  K
Presiune critică  Pa
Volum molar m³/kmol
Presiune de vapori
Viteza sunetului 2100 m/s la 293,15 K m/s la 20 °C
Forță magnetică
Informații diverse
Electronegativitate (Pauling) -2,483 V (Ce3+ + 3e- → Ce)
Scala Pauling1,12
Căldură specifică J/(kg·K)
Conductivitate electrică S/m
Conductivitate termică =11,4 W/(m · K) W/(m·K)
Prima energie de ionizare 534,4 kJ/mol kJ/mol
A 2-a energie de ionizare 1050 kJ/mol kJ/mol
A 3-a energie de ionizare 1949 kJ/mol kJ/mol
A 4-a energie de ionizare 3547 kJ/mol kJ/mol
A 5-a energie de ionizare {{{potențial_de_ionizare_5}}} kJ/mol
A 6-a energie de ionizare {{{potențial_de_ionizare_6}}} kJ/mol
A 7-a energie de ionizare {{{potențial_de_ionizare_7}}} kJ/mol
A 8-a energie de ionizare {{{potențial_de_ionizare_8}}} kJ/mol
A 9-a energie de ionizare {{{potențial_de_ionizare_9}}} kJ/mol
A 10-a energie de ionizare {{{potențial_de_ionizare_10}}} kJ/mol
Precauții
NFPA 704
Unitățile SI și condiții de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.

Ceriul este un element chimic din tabelul periodic care are simbolul Ce și numărul atomic 58.

Caracteristici[modificare | modificare sursă]

Ceriul este un element metalic argintiu, aparținând grupului lantanidelor. Se folosește în aliaje de pământuri rare. Seamănă cu fierul la culoare, dar este moale, precum și maleabil și ductil. La contactul cu aerul își pierde luciul. Doar europiul este mai reactiv decât ceriul, dintre pământurile rare. Soluțiile alcaline și acizii diluați și concentrați ataca rapid metalul. În stare pură prezintă o probabilitate ridicată de a lua foc dacă este frecat cu un cuțit. Ceriul se oxidează lent în apă rece și foarte rapid în apă caldă.

Chiar dacă ceriul aparține unui grup de metale numite pământuri rare, nu este rar deloc. El se găsește în cantități relativ mari (68 ppm în crusta terestră); defapt, este mai răspândit decât plumbul.

Ceriul, în starea de oxidare +3, se numește ceros, în timp ce, în starea de oxidare +4, se numește ceric.

Sărurile ceriu(IV) sunt portocalii, roșii sau gălbui, în timp ce sărurile ceriu(III) sunt, de obicei, albe.

Aplicații[modificare | modificare sursă]

Întrebuințările ceriului:

Istorie[modificare | modificare sursă]

Ceriul a fost descoperit în Suedia de către Jöns Jakob Berzelius și Wilhelm von Hisinger, și, pe plan independent, în Germania de către Martin Heinrich Klaproth, ambele descoperiri fiind făcute în 1803. Ceriul a fost astfel denumit de către Berzelius după asteroidul Ceres, descoperit cu doi ani mai devreme (1801).

Circumstanțe[modificare | modificare sursă]

Ceriul este cel mai răspândit element aparținând pământurilor rare, alcătuind aproximativ 0.0046% din scoarța terestră, judecând după greutate. Se găsește în unele minerale, incluzând alanita (cunoscută și sub denumirea de ortită)—(Ca, Ce, La, Y)2(Al, Fe)3(SiO4)3(OH), monazita (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4, bastnasita(Ce, La, Y)CO3F, hidroxilbastnasita (Ce, La, Nd)CO3(OH, F), rabdofan (Ce, La, Nd)PO4-H2O, zirconiu (ZrSiO4), și sinchisita Ca(Ce, La, Nd, Y)(CO3)2F. Monazita si bastnasita sunt în prezent cele mai importante surse de ceriu.

Ceriul este cel mai des obținut printr-un proces de schimbare de ioni, ce folosește nisipuri de monazita drept sursă de ceriu.

Din cantități importante de monazita, alanita, și bastnasita se vor obține ceriu, toriu, și alte pământuri rare pentru mulți ani de acum înainte.


Compuși[modificare | modificare sursă]

Cerium(IV)-sulfate

Ceriul are două stări de oxidare cu largă răspândire: +3 si +4. Cel mai întâlnit compus al ceriului este oxidul de ceriu(IV) (CeO2), care este folosit drept "fardul bijutierului" și, de asemenea, în pereții unor cuptoare cu funcție de auto-curătare. Doi răspândiți agenți oxidanți folosiți în titrări sunt sulfura de amoniac de ceriu(IV) (sufra de amoniu ceric, (NH4)2Ce(SO4)3) și nitratul de amoniac de ceriu(IV) (nitrat de amoniu ceric, (NH4)2Ce(NO3)6). Ceriul formează, de asemenea, o clorură, CeCl3 sau clorura de ceriu(III), folosită pentru facilitarea reacțiilor în grupurile carbonice din chimia organică. Alți compuși includ carbonat de ceriu(III) (Ce2(CO3)3), fluorură de ceriu(III) (CeF3), oxid de ceriu(III) (Ce2O3), precum și sulfat de ceriu(IV) (sulfat ceric, Ce(SO4)2).

Izotopi[modificare | modificare sursă]

Ceriul natural este compus din trei izotopi stabili și un izotop radioactiv; 136Ce, 138Ce, 140Ce, și 142Ce cu 140Ce fiind cel mai abundent (88.48% abundență naturală). Douăzeci-și-șapte de radioizotopi au fost descoperiți, cel mai {abundent și/sau stabil} fiind 142Ce cu un timp de înjumătățire mai mare decât 5×1016 ani, 144Ce cu un timp de înjumătățire de 284.893 de zile, 139Ce cu un timp de înujmătățire de 137.640 de zile și 141Ce cu un timp de înjumătățire de 32.501 de zile. Toți izotopii radioactivi rămași au timpii de înjumătățire mai mici decat 4 zile, din care majoritatea au timpii de înjumătățire mai mici decât 10 minute. Și acest element are, de asemenea, două meta stări.

Izotopii ceriului au o masă atomică ce variază intre 123 u (unitate de masă atomică) (123Ce) și 152 u (152Ce).

Precauții[modificare | modificare sursă]

Ceriul, ca toate pământurile rare, are un grad redus, până la mediu de toxicitate. Ceriul este un puternic agent reductiv și este spontan inflamabil la contactul cu aerul intre 65-80 °C. Fumul rezultat în urma arderii ceriului este toxic. Apa nu se folosește în stingerea focurilor de ceriu, deoarece, acestea reacționează, formând hidrogen gazos. Muncitorii expuși la ceriu au semnalat mâncărimi, sensibilitate la căldură și leziuni ale pielii. Animalele injectate cu doze considerabile de ceriu au murit datorită accidentelor cardiovasculare.

Oxidul de ceriu(IV) este un agent puternic oxidant, la temperaturi înalte și va reacționa cu materiale organice combustibile. Ceriul nu este radioactiv, dar ceriul comercial impurificat poate conține mici cantități de toriu, care este radioactiv. Ceriul nu servește nici o funcție biologică cunoscută.

Referințe[modificare | modificare sursă]

Legături externe[modificare | modificare sursă]

Commons
Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de Ceriu
  1. ^ PubChem