Grundämne · referensblad

58Ce

Cerium

Cerium (Ce) är grundämne 58, klassificerat som lantanid i grupp —, period 6 och f-blocket. Elektronkonfigurationen [Xe] 4f1 5d1 6s2 hjälper till att förklara bindning och reaktivitet; referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne.

Atomnummer58

Standardatomvikt140.116(1)

Grupp—

Period6

Blockf

Elektronkonfiguration[Xe] 4f1 5d1 6s2

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

Lantaniderna fyller gradvis 4f-underskalet. 4f-elektronerna skärmas delvis av yttre skal, så många lantanider liknar varandra kemiskt och oxidationstalet +3 är ofta viktigt.

För cerium måste konfigurationen [Xe] 4f1 5d1 6s2 ses tillsammans med 4f-beläggningen. Små skillnader i denna beläggning kan ha stor betydelse för magnetiska och optiska egenskaper.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Lantanider bildar framför allt joner och föreningar i oxidationstalet +3, bland annat oxider, halider och koordinationsföreningar. Små skillnader i 4f-beläggningen ger tydliga skillnader i färg, luminescens och magnetism.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne. Den angivna densiteten är 6.77 g/cm³. Smältpunkten anges till 1 070 K (796.9 °C). Kokpunkten anges till 3 716 K (3 443 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var cerium finns och används

I praktiken förekommer cerium bland annat i sammanhang som katalysatorer, glaspolering och tändarstenar.

I praktiken

Konkreta användningar

Katalysatorer

Cerium används eller studeras inom katalysatorer. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Glaspolering

Cerium används eller studeras inom glaspolering. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Tändarstenar

Cerium används eller studeras inom tändarstenar. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Cerium ligger i period 6 och i f-blockets serie. I det visade grannskapet finns bland annat Barium, Lantan, Praseodym, Neodym. Jämförelser genom serien visar gradvisa förändringar i atomradie, elektronstruktur och kemiskt beteende.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringlantanid

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturfast ämne

Elektronskal2 · 8 · 18 · 19 · 9 · 2

Densitet6.77 g/cm³

Smältpunkt1 070 K (796.9 °C)

Kokpunkt3 716 K (3 443 °C)

Pauling-elektronegativitet1.12

Första jonisationsenergi534.4 kJ/mol

Elektronaffinitet55 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av cerium förknippas i denna historiska uppgift med Martin Heinrich Klaproth. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 140.116(1). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Cerium har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med cerium beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.