Cérium

A cérium a lantanoidák közül a földkéregben leggyakrabban előforduló és legnagyobb reakcióképességű, Ce vegyjelű, 58-as rendszámú, ezüstfehér színű nehézfém. A prazeodímium, neodímium, prométium, szamárium, európium és gadolínium oxidjaival együtt a lantanoidák csoportján belül a certiföldek alcsoportját alkotják. Martin Heinrich Klaproth fedezte fel 1803-ban és a Ceres törpebolygóról nevezte. Elemi állapotban először 1875-ben sikerült előállítani. A 19. század közepén a cérium magyar neve cereny volt.

58 lantán ← cérium → prazeodímium - ↑ Ce ↓ Th 58 Ce Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	cérium, Ce, 58
Latin megnevezés	cerium
Elemi sorozat	lantanoidák
Csoport, periódus, mező	?, 6, f
Megjelenés	ezüstfehér
Atomtömeg	140,116(1) g/mol
Elektronszerkezet	[Xe] 4f1 5d1 6s²
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 19, 9, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség (szobahőm.)	6,770 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on	6,55 g/cm³
Olvadáspont	1068 K (795 °C, 1463 °F)
Forráspont	3716 K (3443 °C, 6229 °F)
Olvadáshő$\Delta _{fus}{H}^{\ominus }$	5,46 kJ/mol
Párolgáshő $\Delta _{vap}{H}^{\ominus }$	398 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) 26,94 J/(mol·K)
Gőznyomás P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 1992 2194 2442 2754 3159 3705
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	köbös lapközéppontos
Oxidációs szám	3, 4 (enyhén bázikus oxid)
Elektronegativitás	1,12 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 534,4 kJ/mol
	2.: 1050 kJ/mol
	3.: 1949 kJ/mol
Atomsugár	185 pm
Egyebek
Mágnesség	nincs adat
Elektromos ellenállás	(sz.h.) (β, poly) 828 nΩ·m
Hővezetési tényező	(300 K) 11,3W/(m·K)
Hőtágulási tényező	(sz.h.) (γ, poly) 6,3 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd)	(20 °C) 2100 m/s
Young-modulus	(γ módosulat) 33,6 GPa
Nyírási modulus	(γ módosulat) 13,5 GPa
Kompressziós modulus	(γ módosulat) 21,5 GPa
Poisson-tényező	(γ módosulat) 0,24
Mohs-keménység	2,5
Vickers-keménység	270 MPa
Brinell-keménység	412 HB
CAS-szám	7440-45-1
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A cérium izotópjai izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás mód energia (MeV) termék 134Ce mest. 3,16 nap ε 0,500 134La 136Ce 0,19% Ce stabil 78 neutronnal 138Ce 0,25% Ce stabil 80 neutronnal 139Ce mest. 137,640 nap ε 0,278 139La 140Ce 88,48% Ce stabil 82 neutronnal 141Ce mest. 32,501 nap β- 0,581 141Pr 142Ce 11,08% > 5 x1016 év β- ismeretlen 142Nd 144Ce mest. 284,893 nap β- 0,319 144Pr
Hivatkozások

A Wikimédia Commons tartalmaz Cérium témájú médiaállományokat.

Fizikai, kémiai tulajdonságai

Fizikai tulajdonságait tekintve szilárd halmazállapotú, 6,773 sűrűségű, 798  °C olvadáspontú, 3426  °C forráspontú, fémes rácsban 0,1825 nm atom- és 0,1034 ionsugarú, 6,54 eV ionizációs potenciállal rendelkező elem.

Élettani hatása

A többi ritkaföldfémhez hasonlóan alacsony-közepes szintűen mérgező hatású. Sejtekre való hatása kutatásának eredményei szerint füstje a tüdő szövetére mérgező hatású.

Előfordulása, gyakorisága

A cérium a lantanoidák közül a földkéregben leggyakrabban, 4,3*10⁻³ részarányban, leginkább Skandináviában, Indiában, az Egyesült Államokban, a Kongói Demokratikus Köztársaságban és Dél-Afrikában előforduló elem. Fontos ásványai a monacit és a basztnezit.

Felhasználása

Oxidjai az öntisztító olajok és a gázizzótestek alkotórészei. A cérium adalékanyaga a vas-alumínium-ötvözeteknek, szerkezetei anyaga az atomreaktoroknak, továbbá katalizátor, üvegcsiszolóanyag és ívfényadalék is.

Vasötvözete, a ferrocérium öngyújtókban és túlélőkészletekben használatos, a tűzcsiholáshoz használt kovakő modern helyettesítője.