Cerium • Ce • Nombre de commandes 58

Cerium
Cerium • Ce • Nombre de commandes 58
Cer est un métal argenté, relativement doux, ductile, paramagnetique et réactif. C'est le lanthanoïde le plus courant et est d'environ aussi commun que Cuivre. Il appartient à la lumière Terres rares.
En 1803, le chimiste suédois Jöns Jacob Berzelius a découvert l'élément avec Wilhelm Hisinger. Peu importe, il a aussi découvert le chimiste alleand Martin Klaproth. Il a été nommé après la planète natale Ceres, qui a été découvert peu avant.
Comme la plupart des rares éléments de la terre, cela a été identifié pour la première fois sous la forme de son oxyde, le soi-disant oxyde de céréalium (Cer(IV) et seulement des décennies après sa Découverte gagné comme du métal pur.
Dans le 2e. La moitié du 19e Carl Auer de Welsbach a développé deux produits avec un grand succès qui nécessitent l'utilisation de Cer: Boîtiers à gaz et pierres de feu (circles). Les boyaux à gaz d'Auer ont permis de faire la lumière dans les lampes à gaz.
Cer est principalement obtenu à partir de monazite contenant du céréium et de bastnuts. Il se produit également dans Allanit, Zerit, Samarskit et le Perowskit Minéral Titanium. Il est miné aux Etats-Unis, en Chine, en Russie, en Australie et en Inde.
Dans la nature, quatre isotopes stables ou particulièrement durables avant: céréale stable-140 (88,48 %) et cerium radioactif-142 (11,08 %), cerium-138 (0,25 %) et cerium-136 (0,19 %). Sans les isomères nucléaires, 38 isotopes radioactifs de cerium ont été caractérisés. Ils sont en masse entre 119 et 157 avec une demi-vie de seulement 1,02 secondes pour Cer-151 et 5 × 1016 Années pour Cer-142.
Le métal est préparé par électrolyse et réduction métal-thermique des halogénures avec des métaux alcalins ou des métaux alcalins. Il existe en quatre formes allotropiques (structurales). La phase α est cubique (FCC) avec a=4.85 Å à 77 K (-196° C., ou -321° F). La phase β se forme juste en dessous de la température ambiante et est hexagonale à double couche (DHCP) avec a=3.6810 Å et c=11.857 Å. La phase γ est la forme de température spatiale et est cubiquement centrée sur la surface (FCC) avec a=5.1610 Å à 24° C. (75 °F). La phase δ est cubique-centrique (BCC) avec a=4.2 Å à 757 °C (1.395 °F).
Après que les agents de l'accompagnie du cérium ont été enlevés de manière compliquée, l'oxyde est réactif avec de l'eau de fluoro-eau pour former le fluorure de cérérium. Il est ensuite réduit au cérium avec du calcium pour former le fluorure de calcium. Les résidus de calcium et les impuretés restants sont séparés dans une fusion supplémentaire en vacuo.
Bien que les terres rares soient classées comme matières premières critiques, la rareté ne s'applique pas à tous les éléments rares de la terre. Comme mentionné ci-dessus, Cer est le plus commun parmi les terres rares. Comme les terres rares sont toujours présentes et dégradées ensemble dans les dépôts, cela conduit à une surproduction considérable et persistante.
Malgré la demande de Cer et Lanthan, cela est loin d'être assez grand pour absorber l'offre massive due à la dégradation.
Sa capacité à changer entre les niveaux d'oxydation Ce3+ et Ce4+ le rend particulièrement utile dans les processus catalytiques et redox-actifs. La plus grande utilisation du cerium est par exemple dans les catalyseurs d'échappement automatique. Le ceroxyde est un élément décisif dans les catalyseurs à trois voies. Une autre grande zone d'application est dans les catalyseurs de craquement catalytique de fluorure (FCC) dans les raffineries d'huile.
Ceroxide (CeO2) est également un excellent agent de polissage pour verre, verres et gicleurs de silicium.
Dans l'industrie du verre et de la céramique, le verre Cer et les glaçures sont ajoutés comme additif pour obtenir certaines propriétés. Par exemple, décolorer en éliminant les impuretés dans les glaçures en verre et en céramique. Cela rend le verre plus clair et le vernis céramique. Cer peut également donner un verre de couleur jaune qui est utilisé comme une protection contre les rayonnements UV.
Cer continuera d'être utilisé pour l'éclairage. Dans les lampes économes en énergie, Cer en phosphore améliore la qualité de la lumière. Dans les LED blanches sont des phosphores à dos de céréum (p. ex. YAG:Ce) le composant clé.
Dans de petites quantités d'alliages d'aluminium ou de magnésium ajoutés, il améliore leur résistance à la corrosion et leurs propriétés mécaniques.
Revêtements et couches de conversion contenant des cerus (p. ex., par exemple sur l'aluminium ou l'acier) offrent une excellente protection contre la corrosion et sont explorés comme une alternative respectueuse de l'environnement aux revêtements chromés.
Des matériaux à base de dioxyde de cerium sont en cours d ' élaboration Cellules de combustible d ' oxyde solide utilisés comme électrolyte, car ils sont des ions conductrices.
Alliages riches en Cer (p. ex. avec cobalt ou fer) peut absorber et libérer l'hydrogène et font l'objet de recherches pour les technologies de stockage.
Cer est encore utilisé aujourd'hui pour la pierre d'allumage dans les briquets, l'une des premières applications commerciales de l'élément au 19ème siècle. Century, présenté par le chimiste enflammé Carl Auer von Welsbach.
Le métal brillant blanc argenté derrière Europium est l'élément biréactif des lanthanides. Les lésions superficielles de la couche d'oxyde jaune protecteur ignitent le métal. Au-dessus de 150 °C, il brûle au dioxyde de céréum sous anneaux vigoureux. Il réagit avec de l'eau pour former l'hydroxyde de céréale.
Le cirque est présent dans des composés comme trivalent, incolore ou tétravalent, cation jaune à orange.
Sous l'influence de la chaleur, il est très fortement attaqué par l'éthanol et l'eau. Il est également fortement attaqué dans la lyre, formant des hydroxides de céréium. Il est dissous dans les acides pour donner des sels. Comme les propriétés chimiques des terres rares sont similaires, le cérium métallique est rarement utilisé sous forme pure, mais dans le mélange dans lequel il est utilisé dans la production de la Rare On obtient des minéraux de terre, le soi-disant métal mélangé.
Cer, comme tous les lanthanoïdes, est légèrement empoisonné. Le cerium métallique peut s'aligner à partir de 65°C. En tant que métal finement distribué, il peut chauffer dans l'air sans alimentation en énergie et enfin s'enflammer. Le système d'allumage dépend d'un. très fortement de la taille du grain et du degré de distribution. Les feux céréaliers ne doivent pas être éteints avec de l ' eau, car le gaz d ' hydrogène explosif se développerait.
Cer diffère des autres terres rares en plus du praseodymium et du terbium en formant des composés dans lesquels son niveau d'oxydation est de +4. En solutions, c'est même la seule terre rare qui a un niveau d'oxydation de +4. Salts de Ce4+-Les Ions (saux de base) qui sont efficaces mais stables agents oxydants sont utilisés dans la chimie analytique aux substances oxydables telles que le fer (iron dans la zone oxydante +2). Cer dans son état d'oxydation de +3 est comme une terre rare typique.
| Généralités | |
| Nom, Symbole, Nombre de Commandes | Cer, CE, 58 |
| Série | lanthanoïdes |
| Groupe, Période, bloc | La, 6, f |
| Comparution | blanc argenté |
| Numéro CAS | 7440-45-1 |
| Masse proportion dans la coquille terrestre | 43ppm |
| atomique | |
| Masse atomique | 140 116 u |
| Zone | 185 pm |
| Rayon covalent | 204 pm |
| Configuration de l ' électron | [Xe] 4f 1 5d 1 6s 2 |
| 1. Énergie d ' ionisation | 5,5386(4) eV nominal 534 KJ/mol |
| Deux. Énergie d ' ionisation | 10 956(20) eV allumage 1057 KJ/mol |
| 3. Énergie d ' ionisation | 20 1974(25) eV ≅ 1949 KJ/mol |
| 4. Énergie d ' ionisation | 36.906(9) eV nominal 3561 KJ/mol |
| Cinq. Énergie d ' ionisation | 65,55(25) eV ≅ 6320 kJ/mol |
| Physique | |
| agrégation de l ' état | fixes |
| Structure cristalline | surface cubique centrée |
| Densité | 6.3 g/cm3 (25 °C) |
| Dureté de la moh | 2,5 |
| Magnétique | paramagnetic (χm = 1,4 * 10−3) |
| Point de fusion | 1068 K (795 °C) |
| B. Autres | 3743 K (3470 °C) |
| Volume de la molaire | 20,69 * 10-6 m3/mol |
| Chauffage à l ' évaporation | 398 KJ/mol |
| Heat-supply | 5,5 KJ/mol |
| Vitesse sonore | 2100 m/s à 293,15 K |
| Conductivité électrique | 1,35 * 106 S/m |
| Comportement thermique | 11 W/(m*K) |