Catalizadores
El cerio o sus compuestos se utilizan como catalizadores porque pueden facilitar rutas de reacción y acelerar transformaciones químicas sin consumirse de forma estequiométrica.
Mendeleev
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Elemento químico · ficha de referencia
58Ce
Cerio
El cerio es el elemento 58 (Ce), situado en el período 6, grupo — y bloque f. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Xe] 4f1 5d1 6s2.
Número atómico58
Peso atómico estándar140.116(1)
Grupo—
Período6
Bloquef
Configuración electrónica[Xe] 4f1 5d1 6s2
Estructura electrónica
Qué gobierna su química
Los lantánidos se caracterizan por el llenado de la subcapa 4f. El estado de oxidación +3 domina gran parte de su química, mientras que los orbitales f parcialmente ocupados originan propiedades magnéticas y ópticas útiles.
Los electrones 4f están relativamente apantallados, por lo que los lantánidos vecinos se comportan de manera muy parecida. Esta similitud química hace difícil separarlos entre sí.
Formas químicas
Compuestos, iones y materiales
El cerio aparece principalmente como ion +3 en óxidos, haluros y compuestos de coordinación. Su química se parece mucho a la de los lantánidos vecinos, aunque las diferencias electrónicas producen propiedades ópticas y magnéticas específicas.
Comportamiento físico
Estado y cambios de fase
A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 6.77 g/cm³. El punto de fusión es 1 070 K (796.9 °C). El punto de ebullición es 3 716 K (3 443 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.
Presencia y aplicaciones
Dónde se encuentra y para qué se usa el cerio
En la práctica, el cerio se encuentra, se produce o se utiliza en ámbitos como catalizadores, pulido del vidrio y piedras de encendedor. La forma química o isotópica concreta determina su función.
En la práctica
Ejemplos de usos concretos
Pulido del vidrio
Compuestos de cerio se utilizan como abrasivos o agentes de pulido para producir superficies de vidrio muy lisas.
Piedras de encendedor
El cerio forma parte de aleaciones pirofóricas utilizadas en piedras de encendedor capaces de producir chispas al rozarse.
Posición periódica
Qué muestran sus elementos vecinos
El cerio está en el período 6, grupo — y bloque f. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Bario, Lantano, Praseodimio y Neodimio. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.
Datos de referencia
Propiedades físicas y atómicas
Clasificaciónlantánido
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 18 · 19 · 9 · 2
Densidad6.77 g/cm³
Punto de fusión1 070 K (796.9 °C)
Punto de ebullición3 716 K (3 443 °C)
Electronegatividad de Pauling1.12
Primera energía de ionización534.4 kJ/mol
Afinidad electrónica55 kJ/mol
Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.
Historia
Descubrimiento e identificación
El descubrimiento del cerio se asocia con Martin Heinrich Klaproth. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.
Isótopos y peso atómico
Cómo cambia los números la composición isotópica
El peso atómico estándar es 140.116(1). Este valor representa la composición isotópica del material terrestre natural y no la masa de un único átomo concreto.
El cerio posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.
Seguridad
Manipulación y exposición
Los riesgos asociados al cerio dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.