Химический элемент · справочная страница

58Ce

Церий

Церий (Ce) — химический элемент с атомным номером 58. Он расположен в периоде 6, группа —, f-блоке. При комнатной температуре это твёрдое вещество. Атомный номер равен числу протонов в ядре и однозначно определяет элемент.

Атомный номер58

Стандартная атомная масса140.116(1)

Группа—

Период6

Блокf

Электронная конфигурация[Xe] 4f1 5d1 6s2

Электронная структура

Что определяет химические свойства

Церий относится к лантаноидам, где заполняется подоболочка 4f. Степень окисления +3 особенно распространена, а f-электроны заметно влияют на магнитные и оптические свойства.

Электроны 4f сравнительно хорошо экранированы, поэтому химия соседних лантаноидов очень похожа. Конфигурация [Xe] 4f1 5d1 6s2 объясняет более тонкие различия между ними.

Химические формы

Соединения, ионы и материалы

Церий чаще всего образует соединения в степени окисления +3: оксиды, галогениды и координационные комплексы. Общая химия лантаноидов похожа, а различия в заполнении 4f проявляются в магнитных и люминесцентных свойствах.

Физические свойства

Состояние и фазовые переходы

При комнатной температуре элемент находится в твёрдом состоянии. Плотность: 6.77 g/cm³. Температура плавления: 1 070 K (796.9 °C). Температура кипения: 3 716 K (3 443 °C). Измеряемые физические величины могут зависеть от давления, чистоты образца и кристаллической структуры.

Распространённость и применение

Где встречается и как применяется церий?

На практике Церий применяется прежде всего в таких областях, как Катализаторы, Полировка стекла и Кремни для зажигалок. Конкретная роль зависит от химической формы элемента и свойства, которое требуется использовать.

На практике

Примеры реального применения

Катализаторы

Элемент «Церий» или его соединения могут ускорять реакции либо участвовать в ключевых стадиях химического производства и синтеза.

Полировка стекла

Элемент «Церий» или его соединения помогают задавать твёрдость, цвет, термостойкость, оптические свойства или химическую устойчивость материала.

Кремни для зажигалок

В области «Кремни для зажигалок» применяют элемент «Церий» или его соединения, используя подходящие химические, физические или изотопные свойства; конкретная роль зависит от материала и конструкции.

Положение в таблице

Что показывают соседние элементы

Церий находится в периоде 6, группе 3 и f-блоке; классификация: лантаноид. Сравнение с элементами той же группы показывает сходство валентной электронной структуры, а движение по периоду — закономерные изменения радиуса, энергии ионизации, электроотрицательности и характера связей.

Справочные данные

Физические и атомные свойства

Классификациялантаноид

Состояние при комнатной температуретвёрдое

Электронные оболочки2 · 8 · 18 · 19 · 9 · 2

Плотность6.77 g/cm³

Температура плавления1 070 K (796.9 °C)

Температура кипения3 716 K (3 443 °C)

Электроотрицательность по Полингу1.12

Первая энергия ионизации534.4 kJ/mol

Сродство к электрону55 kJ/mol

Значения относятся к элементу или нейтральному атому там, где это уместно. Физические величины могут зависеть от аллотропной формы, давления, чистоты и условий измерения.

История

Открытие и идентификация

Церий: история изучения включает распознавание химической индивидуальности, выделение или получение вещества и последующее точное описание как элемента с атомным номером 58.

Изотопы и атомная масса

Как изотопный состав влияет на значения

Стандартная атомная масса равна 140.116(1). Это не масса одного конкретного атома, а взвешенное среднее, соответствующее типичному изотопному составу природного вещества.

Церий имеет как минимум один стабильный изотоп. Все изотопы имеют одинаковое число протонов, но различаются числом нейтронов и массой атома.

Безопасность

Обращение и воздействие

Риски при работе с элементом «Церий» зависят от химической формы, дозы и пути воздействия. Чистый элемент, его ионы и соединения могут существенно различаться по биологическому и экологическому действию, поэтому ориентируются на данные для конкретного вещества.