ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

58Ce

ซีเรียม

ซีเรียมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 58 และสัญลักษณ์ Ce อยู่ในคาบ 6 หมู่ — บล็อก f ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Xe] 4f1 5d1 6s2

เลขอะตอม58

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน140.116(1)

หมู่—

คาบ6

บล็อกf

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Xe] 4f1 5d1 6s2

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

ซีเรียมเป็นธาตุในอนุกรมแลนทาไนด์ ซึ่งออร์บิทัลย่อย 4f ค่อย ๆ ถูกเติม ออกซิเดชันสถานะ +3 พบได้บ่อย และอิเล็กตรอน f ทำให้แลนทาไนด์หลายชนิดมีสมบัติทางแม่เหล็กและสเปกตรัมที่เด่นชัด

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของซีเรียมคือ [Xe] 4f1 5d1 6s2 อิเล็กตรอน 4f ถูกบังด้วยอิเล็กตรอนชั้นนอกพอสมควร จึงทำให้เคมีของแลนทาไนด์ข้างเคียงคล้ายกันมาก ขณะที่รัศมีไอออนและรายละเอียดของระดับพลังงานยังทำให้สมบัติและการแยกสารแตกต่างกันได้

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

ซีเรียมมักสร้างสารประกอบไอออนิกที่มีออกซิเดชันสถานะ +3 รวมถึงออกไซด์ เฮไลด์ และสารเชิงซ้อน เคมีของแลนทาไนด์คล้ายกันมากเพราะขนาดและประจุใกล้เคียงกัน แต่อิเล็กตรอน 4f ยังทำให้สมบัติทางแสงและแม่เหล็กแตกต่างกันได้

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 6.77 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 1 070 K (796.9 °C) จุดเดือดคือ 3 716 K (3 443 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบซีเรียมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติซีเรียมพบการใช้งานในด้าน ตัวเร่งปฏิกิริยา, การขัดแก้ว และ หินไฟแช็ก เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

ตัวเร่งปฏิกิริยา

ในงานตัวเร่งปฏิกิริยาซีเรียมหรือสารประกอบของมันมีบทบาทเป็นสารตั้งต้น รีเอเจนต์ ตัวเร่งปฏิกิริยา หรือสารควบคุมสมดุลทางเคมี โดยรูปสารประกอบเป็นตัวกำหนดหน้าที่จริง

การขัดแก้ว

อนุภาคออกไซด์ละเอียดของซีเรียมใช้ขัดผิวแก้วให้เรียบและสม่ำเสมอได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หินไฟแช็ก

โลหะผสมที่มีซีเรียมใช้ในหินไฟแช็กเพราะเมื่อขูดกับผิวแข็งสามารถให้อนุภาคร้อนและประกายไฟที่จุดเชื้อเพลิงได้ง่าย

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

ซีเรียมอยู่ในอนุกรมแลนทาไนด์ของบล็อก f ในคาบ 6 การเปรียบเทียบกับแบเรียมและแลนทานัมช่วยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของรัศมีไอออน การจัดเรียงอิเล็กตรอน และสมบัติทางแม่เหล็กหรือแสง

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทแลนทาไนด์

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 18 · 19 · 9 · 2

ความหนาแน่น6.77 g/cm³

จุดหลอมเหลว1 070 K (796.9 °C)

จุดเดือด3 716 K (3 443 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง1.12

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก534.4 kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน55 kJ/mol

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

ซีเรียมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานของซีเรียมคือ 140.116(1) ค่านี้เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักขององค์ประกอบไอโซโทปในวัสดุธรรมชาติ ไม่ใช่มวลของอะตอมเดี่ยว

ไอโซโทปของซีเรียมมีจำนวนโปรตอนเท่ากันจึงเป็นธาตุเดียวกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนและมวลอะตอมต่างกัน สัดส่วนไอโซโทปธรรมชาติสามารถทำให้ค่าน้ำหนักอะตอมมาตรฐานเปลี่ยนได้

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

ความเสี่ยงของซีเรียมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และเส้นทางการสัมผัส ธาตุบริสุทธิ์ ไอออน และสารประกอบอาจมีผลต่อร่างกายและสิ่งแวดล้อมต่างกัน จึงควรตรวจข้อมูลความปลอดภัยของสารจริงเสมอ