Unsur kimia · halaman rujukan

58Ce

Serium

Serium ialah unsur kimia dengan nombor atom 58 dan simbol Ce. Unsur ini terletak pada kala 6, kumpulan —, blok f. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Xe] 4f1 5d1 6s2.

Nombor atom58

Berat atom piawai140.116(1)

Kumpulan—

Kala6

Blokf

Konfigurasi elektron[Xe] 4f1 5d1 6s2

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Lantanida dicirikan oleh pengisian subpetala 4f. Keadaan pengoksidaan +3 mendominasi sebahagian besar kimianya, manakala elektron f yang tidak berpasangan menghasilkan sifat magnet dan optik yang tersendiri.

Konfigurasi elektron Serium ialah [Xe] 4f1 5d1 6s2. Elektron 4f agak terlindung, jadi lantanida bersebelahan mempunyai kimia yang hampir serupa; perbezaan kecil pada jejari dan susunan elektron tetap penting dalam pemisahan, spektrum dan kemagnetan.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Serium paling lazim membentuk ion +3 dalam oksida, halida dan kompleks koordinasi. Kimianya hampir serupa dengan lantanida bersebelahan, manakala elektron f menghasilkan perbezaan pada kemagnetan, spektrum dan warna.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 6.77 g/cm³. Takat leburnya 1 070 K (796.9 °C). Takat didihnya 3 716 K (3 443 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Serium ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Serium ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan pemangkin, penggilap kaca dan batu api pemetik. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Pemangkin

Serium digunakan sebagai pemangkin untuk mempercepat tindak balas kimia tanpa habis digunakan dalam tindak balas keseluruhan.

Penggilap kaca

Zarah halus oksida Serium digunakan untuk menggilap permukaan kaca dengan cekap dan sekata.

Batu api pemetik

Aloi nadir bumi yang mengandungi Serium menghasilkan percikan panas apabila digesek, sebab itu ia digunakan dalam sistem pencucuh pemetik api.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Serium terletak pada kala 6 dalam siri blok f. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Barium; Lantanum; Praseodimium; Neodimium. Perbandingan sepanjang siri ini membantu menunjukkan perubahan beransur-ansur pada jejari atom, konfigurasi elektron, keadaan pengoksidaan serta sifat magnet atau optik.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanlantanida

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 18 · 19 · 9 · 2

Ketumpatan6.77 g/cm³

Takat lebur1 070 K (796.9 °C)

Takat didih3 716 K (3 443 °C)

Keelektronegatifan Pauling1.12

Tenaga pengionan pertama534.4 kJ/mol

Afiniti elektron55 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Serium dikaitkan dengan Martin Heinrich Klaproth. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 140.116(1). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Serium mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Serium bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.