سيريوم

58 براسيوديميومسيريوملانثانوم
-

Ce

Th
Ce-TableImage.png
صفات عامة
الإسم, الرقم, الرمز سيريوم, Ce, 58
سلاسل كيميائية لانثانيدات
المجموعة, الدورة, المستوى الفرعي f, 6, n/a
المظهر أبيض فضي
Ce,58.jpg
كتلة ذرية 140.116(1) g/mol
شكل إلكتروني [Xe] 4f15d16s2
عدد الإلكترونات لكل مستوى 2, 8, 18, 19, 9, 2
خواص فيزيائية
الحالة solid
كثافة عندح.غ. 6.770 ج/سم³
كثافة السائل عند m.p. 6.55 ج/سم³
نقطة الإنصهار 1068 ك
795 م °
1463 ف °
نقطة الغليان 3716 ك
3443 م °
6229 ف °
حرارة الإنصهار kJ/mol 5.46
حرارة التبخر kJ/mol 398
السعة الحرارية (25 26.94 C (م) ° ( J/(mol·K
ضغط البخار
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T/K 1992 2194 2442 2754 3159 3705
الخواص الذرية
البنية البللورية cubic face centered
حالة التأكسد 3, 4
(mildly basic oxide)
سالبية كهربية 1.12 (مقياس باولنج)
طاقة التأين
(المزيد)
1st: 534.4 kJ/mol
2nd: 1050 kJ/mol
3rd: 1949 kJ/mol
نصف قطر ذري 185 pm
متفرقة
الترتيب المغناطيسي no data
مقاومة كهربائية (r.t.) (β, poly) 828 nΩ·م
توصيل حراري (300 K ك ) 11.3
(W/(m·K)
معامل التمدد (r.t.) (γ, poly)
6.3 µm/(m·K)
سرعة الصوت (قضيب رفيع) (20 °م) 2100 m/s
معامل يونج (γ form) 33.6 GPa
معامل القص (γ form) 13.5 GPa
معاير الحجم (γ form) 21.5 GPa
نسبة بواسون (γ form) 0.24
صلابة موس 2.5
رقم فيكرز للصلادة 270 MPa
رقم برينل للصلادة 412 MPa
رقم التسجيل 7440-45-1
النظائر المهمة
المقالة الرئيسية: نظائر السيريوم
نظ ت.ط. عمر النصف طر.إ. طا.إ.MeV ن.إ.
134Ce syn 3.16 days ε 0.500 134La
136Ce 0.185% Ce يكون ثابت وله 78 نيوترون
138Ce 0.251% Ce يكون ثابت وله 80 نيوترون
139Ce syn 137.640 days ε 0.278 139La
140Ce 88.450% Ce يكون ثابت وله 82 نيوترون
141Ce syn 32.501 days β- 0.581 141Pr
142Ce 11.114% > 5×1016 years β-β- unknown 142Nd
144Ce syn 284.893 days β- 0.319 144Pr
المراجع

السيريوم بالإنجليزية Cerium ، هو عنصر كيميائي له الرمز Ce والعدد الذري 58 في الجدول الدوري للعناصر.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الخصائص المميزة

يتميز السيريوم بأنه معدن فضي اللون ، وينتمي لمجموعة اللانثنيدات. يشبه الحديد من حيث اللون واللمعان ، وطيع وقابل للطرق أيضا.

وينتمي السيريوم أيضا لمجموعة من العناصر الكيميائية المسامة الأتربة النادرة ، مع أنها ليست كلها نادرة، إذ إن بعضها أكثر انتشاراً في الطبيعة من الرصاص، وقد احتفظت بتسميتها هذه مع أنها تصنف اليوم باسم العناصر اللانتانيدية نسبة إلى أول عناصرها وهو اللانتانيوم La كما يشار إليها أحياناً باسم العناصر الانتقالية الداخلية. وقد وسمت قبل بداية القرن التاسع عشر بالندرة وارتفاع الثمن، إذ لم تكن تسترعي اهتمام إلا قلة من العلماء لم يكن عددهم يتجاوز في العالم آنذاك مئتي عالم، ثم تضافرت الجهود تدريجياً، وازداد توجه الأنظار إلى هذه الأتربة لسبر أغوار عناصرها على الصعيد التجريبي بغية فصل بعضها عن بعض من جهة، وتبين خواصها الفيزيائية والكيمياوية من جهة أخرى.

Phase diagram of cerium


التطبيقات

إستعمالات السيريوم:

التاريخ

أكتشف السيريوم في باستنس في السويد بواسطة جونز ياكوب بيرزيليوس و وليهيلم هيسنجر ، وإستخلص في ألمانيا بواسطة مارتين هينريس كلابروث وكان ذلك في عام 1803.

التواجد

يعتبر السيريوم من أكثر العناصر وفرة من مجموعة الأتربة النادرة ، حيث تصل نسبته 0.0046% في القشرة الأرضية من حيث الوزن. وقد وجد مجموعة من المعادن تشمل ألانيت والذي يعرف بإسم أورثيت ، ومعدن المونازيت والباستناسيت وهذين الأخيرين من أهم المصادر لإستخلاص السيريوم.

عادة ما يحضر السيريوم بواسطة عملية التبادل الأيوني التي تستعمل رمال المونازيت كمصدر للسيريوم.

انظر أيضاتصنيف:معادن لانثنيدات

المركبات

Cerium(IV)-sulfate

Cerium has two common oxidation states, +3 and +4. The most common compound of cerium is cerium(IV) oxide (CeO2), which is used as "jeweller's rouge" as well as in the walls of some self-cleaning ovens. Two common oxidising agents used in titrations are ammonium cerium(IV) sulfate (ceric ammonium sulfate, (NH4)2Ce(SO4)3) and ammonium cerium(IV) nitrate (ceric ammonium nitrate or CAN, (NH4)2Ce(NO3)6). Cerium also forms a chloride, CeCl3 or cerium(III) chloride, used to facilitate reactions at carbonyl groups in organic chemistry. Other compounds include cerium(III) carbonate (Ce2(CO3)3), cerium(III) fluoride (CeF3), cerium(III) oxide (Ce2O3), as well as cerium(IV) sulfate (ceric sulfate, Ce(SO4)2) and cerium(III) triflate (Ce(OSO2CF3)3).

The two oxidation states of cerium differ enormously in basicity: cerium(III) is a strong base, comparable to the other trivalent lanthanides, but cerium(IV) is weak. This difference has always allowed cerium to be by far the most readily isolated and purified of all the lanthanides, otherwise a notoriously difficult group of elements to separate. A wide range of procedures have been devised over the years to exploit the difference. Among the better ones:

  1. Leaching the mixed hydroxides with dilute nitric acid: the trivalent lanthanides dissolve in cerium-free condition, and tetravalent cerium remains in the insoluble residue as a concentrate to be further purified by other means. A variation on this uses hydrochloric acid and the calcined oxides from bastnaesite, but the separation is less sharp.
  2. Precipitating cerium from a nitrate or chloride solution using potassium permanganate and sodium carbonate in a 1:4 molar ratio.
  3. Boiling rare-earth nitrate solutions with potassium bromate and marble chips.

Using the classical methods of rare-earth separation, there was a considerable advantage to a strategy of removing cerium from the mixture at the beginning. Cerium typically comprised 45% of the cerite or monazite rare earths, and removing it early greatly reduced the bulk of what needed to be further processed (or the cost of reagents to be associated with such processing). However, not all cerium purification methods relied on basicity. Ceric ammonium nitrate [ammonium hexanitratocerate(IV)] crystallization from nitric acid was one purification method. Cerium(IV) nitrate (hexanitratoceric acid) was more readily extractable into certain solvents (e.g. tri-n-butyl phosphate) than the trivalent lanthanides. However, modern practice in China seems to be to do purification of cerium by counter-current solvent extraction, in its trivalent form, just like the other lanthanides.

Cerium(IV) is a strong oxidant under acidic conditions, but stable under alkaline conditions, when it is cerium(III) that becomes a strong reductant, easily oxidized by molecular dioxygen (or air). This ease of oxidation under alkaline conditions leads to the occasional geochemical parting of the ways between cerium and the trivalent light lanthanides under supergene weathering conditions, leading variously to the "negative cerium anomaly" or to the formation of the mineral cerianite. Air-oxidation of alkaline cerium(III) is the most economical way to get to cerium(IV), which can then be handled in acid solution.

انظر أيضاتصنيف:مركبات سيريوم


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

النظائر المشعة

Naturally-occurring cerium is composed of 4 stable isotopes; 136Ce, 138Ce, 140Ce, and 142Ce with 140Ce being the most abundant (88.48% natural abundance). 136Ce and 142Ce are predicted to be double beta active but no signs of activity were ever observed (for 142Ce, the lower limit on half-life is 5×1016 years). 26 radioisotopes have been characterized with the most long-lived being 144Ce with a half-life of 284.893 days, 139Ce with a half-life of 137.640 days, and 141Ce with a half-life of 32.501 days. All of the remaining radioactive isotopes have half-lives that are less than 4 days and the majority of these have half-lives that are less than 10 minutes. This element also has 2 meta states.

The known isotopes of cerium range in atomic weight from 123 u (123Ce) to 152 u (152Ce).

Cerium 144 is a high-yield product of nuclear fission; the ORNL Fission Product Pilot Plant separated substantial quantities of cerium-144 from reactor waste, and it was used in the Aircraft Nuclear Propulsion and SNAP programs.

الإحتياطات

Cerium, like all rare-earth metals, is of low to moderate toxicity. Cerium is a strong reducing agent and ignites spontaneously in air at 65 to 80 °C (150 to 175 °F). Fumes from cerium fires are toxic. Water should not be used to stop cerium fires, as cerium reacts with water to produce hydrogen gas. Workers exposed to cerium have experienced itching, sensitivity to heat, and skin lesions. Animals injected with large doses of cerium have died due to cardiovascular collapse.

Cerium(IV) oxide is a powerful oxidizing agent at high temperatures and will react with combustible organic materials. While cerium is not radioactive, the impure commercial grade may contain traces of thorium, which is radioactive. Cerium serves no known biological function.

وصلات خارجية

شعار قاموس المعرفة.png
ابحث عن cerium في
قاموس المعرفة.

المصادر