Церій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Церій (Ce)
Атомний номер 58
Зовнішній вигляд
простої речовини
ковкий , в'язкий метал
сірого кольору
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)
140,115 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 181 пм
Енергія іонізації
(перший електрон)
540,1(5,60) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Xe] 4f1 5d1 6s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 165 пм
Радіус іона (+4e) 92 103.(+3e) 4 пм
Електронегативність
(за Полінгом)
1,12
Електродний потенціал Ce←Ce3+ -2,34В
Ступені окиснення 4, 3
Термодинамічні властивості
Густина 6,757 г/см³
Питома теплоємність 0,205 Дж/(K моль)
Теплопровідність 11,3 Вт/(м К)
Температура плавлення 1072 K
Теплота плавлення 5,2 кДж/моль
Температура кипіння 3699 K
Теплота випаровування 398 кДж/моль
Молярний об'єм 21,0 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки кубічна
гранецентрована
Період ґратки 5,160 Å
Відношення c/a n/a
Температура Дебая n/a K
Періодична система елементів
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Церій — хімічний елемент з атомним номером 58, лантаноїд.

Загальна інформація[ред.ред. код]

Cимвол Се, ат. н. 58; ат. м. 140,12. У природі існує чотири стабільних ізотопи 136Ce (0,185 %), 138Ce (0,251 %), 140Ce (88,450 %) і 142Ce (11,114 %). Відомі також 26 радіонукліди церію. З них найбільш стабільні 144Ce (період напіврозпаду 284,893 дні), 139Ce (137,640 дні) і 141Ce (32,501 дні). Інші радіонукліди церію мають періоди напіврозпаду менше 4 днів, а більшість з них – менше 10 хв. Відомі також 2 ізомерних стани ізотопів церію. Церій-144 є одним з продуктів поділу урану-235, тому накопичується у великих кількостях в ядерних реакторах.

Проста речовина – церій. М'який метал сірого кольору, належить до лантаноїдів. Густина 6,789, tплав 804оС, tкип 3427оС. Кристалічна ґратка: нижче –130оС – кубічна (α-Се), від –130оС до 126оС – гексагональна (β-Се), вище 126оС – кубічна (γ-Се). Сер. вміст Ц. в земній корі (5-7)•10-3% (мас).

Історія[ред.ред. код]

Металічний церій

Церій як суміш церієвих земель у 1803 р. відкрили одночасно 3 вчені: шведські вчені Йонс Якоб Берцеліус, Вільгельм фон Гісінґер та незалежно від них у тому ж 1803 р. німецький хімік Мартін Клапрот. Шведським хімік Карл Ґустав Мосандер добув елементарний церій у 1825 році відновленням його з хлориду металічним натрієм.

Походження назви[ред.ред. код]

Названий в честь карликової планети Церера.

Розповсюдження[ред.ред. код]

Церій – найбільш поширений рідкісноземельний елемент. Церій присутній практично у всіх мінералах, які містять рідкісноземельні елементи, найважливішими з яких є монацит, лопарит, бастнезит, флюоцерит, паризит, церит. Хімічно активний, безпосередньо реагує з азотом, сіркою та ін. елементами.

Отримання[ред.ред. код]

Видобувають Ц. з руд, які містять рідкісноземельні елементи. Металічний Ц. отримують кальцієтермічним відновленням трифлуориду, а також шляхом електролізу розплаву хлориду.

Після дещо складного процесу відділення від попутних елементів за допомогою іонного обміну церій переводять спочатку в оксид, потім за допомогою HF у фторид. Після чого відновлюють кальцієм з утворенням CaF2. Решту кальцію із сплаву відганяють плавкою у вакуумі.

Властивості[ред.ред. код]

Фазова діаграма церію

Відомі чотири модифікації церію:

\mathrm{(\alpha)Ce\ _{\overrightarrow { -196\,^{\circ}\mathrm{C}}}\ (\beta)Ce\ _{\overrightarrow { -23\,^{\circ}\mathrm{C}}}\ (\gamma)Ce\ _{\overrightarrow { 726\,^{\circ}\mathrm{C}}}\ (\delta)Cer}

Серед ланотаноїдів за активністю церій займає друге місце після європію. Церій пірофорний на повітрі в присутності своїх оксидів, що покривають його поверхню жовтим шаром, тобто загоряється при контакті з атмосферою. Реагує з водою з утворенням гідроксиду. При нагріванні реагує з етанолом. Розчиняється у кислотах з утворенням солей, а реагуючи з лугами утворює гідроксиди.

Застосування[ред.ред. код]

Застосовують у металургії, для виготовлення дугових електродів, трасуючих боєприпасів, кременців для запальничок тощо. Церій – компонент мішметалу і фероцерію, легуюча добавка до алюмінієвих та магнієвих сплавів. Застосовується також у вигляді діоксиду (густина близько 6,4 г/см ³) у виробництві радіоізотопних джерел струму в якості джерела тепла, його енерговиділення становить близько 12,5 Вт / см ³.

Література[ред.ред. код]

  • Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет - Донецьк:"Вебер", 2008. – 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
  • Гірничий енциклопедичний словник: в 3 т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2001—2004. ISBN 966-7804-19-4