Ceriu

Informații generale
Nume, Simbol chimic, Număr atomic	Ceriu, Ce, 58
Serie chimică	lantanide
Grupă, Perioadă, Bloc	La, 6, d
Densitate	6,689 g/cm³
Duritate	2,5
Aspect	alb argintiu
Masa atomică	140,116 u
Masa molară	20,69 · 10^-6 m³/mol
Rază atomică	185 () pm
Configurație electronică	[Xe]4f²6s² nivele energetice: 2, 8, 18, 19, 9, 2
Număr de oxidare	3, 4
Electronegativitate	-2,483 V (Ce3+ + 3e- → Ce) Scala Pauling1,12
Structură cristalină	cubică
Stare de agregare	solid
Punct de topire	1071 K (798 °C)
Punct de fierbere	3699 K (3426 °C)
Punct critic
Energie de combinare
Energie de vaporizare	414 kJ/mol
Capacitate calorică	190 J/(kg · K)
Presiune vapori
Viteza sunetului	2100 m/s la 293,15 K
Conductibilitate termică	11,4 W/(m · K)
Rezistivitate electrică	1,15 · 106 S/m
Potențial de ionizare	534,4 kJ/mol 1050 kJ/mol 1949 kJ/mol 3547 kJ/mol

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

Caracteristici

Ceriul este un elemet metalic argintiu, aparținând grupului lantanidelor. Se folosește în aliaje de pământuri rare. Seamană cu fierul la Culoare, dar este moale, precum si maleabil si ductil. La contactul cu aerul își pierde luciul. Doar europiul este mai reactiv decât ceriul, intre pământurile rare. Soluțiile alcaline și acizii diluați și concentrați ataca rapid metalul. In stare pura prezintă o probabilitate ridicată de a lua foc dacă este frecat cu un cuțit. Ceriul se oxideaza 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, in 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

Întrebuințările ceriului:

În metalurgie:
- Ceriul este folosit în aliajele de aluminiu.
- Adaugand ceriu in cast irons produce opunerea grafitizarii si produce un fier maleabil.

Istorie

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

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.

vezi deasemenea Categorie:Minerale lantanide

Compuși

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">izotopi

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

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.