Cerium

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Cerium
Periodiek systeem
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Cerium
Cerium
Algemeen
Naam Cerium
Symbool Ce
Atoomnummer 58
Groep Scandiumgroep
Periode Periode 6
Blok F-blok
Reeks Lanthaniden
Kleur Zilverwit
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u) 140,115
Elektronenconfiguratie [Xe]4f1 5d1 6s2
Oxidatietoestanden +3, +4
Elektronegativiteit (Pauling) 1,12
Atoomstraal (pm) 183
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 534,41
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 1046,87
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 1948,82
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3) 7254
Smeltpunt (K) 1070
Kookpunt (K) 3700
Aggregatietoestand Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1) 8,87
Verdampingswarmte (kJ·mol−1) 313,8
Kristalstructuur Kub
Molair volume (m3·mol−1) 20,7 · 10-6
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) 190
Elektrische weerstandΩ·cm) 75
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) 11,4
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Cerium is een scheikundig element met symbool Ce en atoomnummer 58. Het is een zilverwit lanthanide.

Ontdekking[bewerken]

Cerium is in 1803 ontdekt door de Zweedse wetenschappers Jöns Jacob Berzelius en Wilhelm von Hisinger. Tegelijkertijd en onafhankelijk daarvan werd het element ook ontdekt door de Duitser Martin Heinrich Klaproth.[1]

Cerium is door Berzelius vernoemd naar de dwergplaneet Ceres, die twee jaar daarvoor ontdekt was.

Toepassingen[bewerken]

In de industrie wordt cerium vooral gebruikt bij het maken van legeringen met aluminium en zirkonium. Andere toepassingen zijn:

Cerium(IV)oxide[bewerken]

  • Cerium(IV)oxide kan bij de productie van glas worden gebruikt om ultraviolet licht beter te absorberen.
  • In de petrochemische industrie wordt cerium(IV)oxide gebruikt bij het kraken van olie.

Cerium(III)oxide[bewerken]

Opmerkelijke eigenschappen[bewerken]

Cerium is een buigzaam en makkelijk te vervormen metaal. Bij afwezigheid van lucht beschikt het over een zilverwitte glans. Onder invloed van zuurstof verandert dat in mat grijs. Cerium reageert makkelijk met water en allerlei verdunde zuren en basen en ontbrandt snel.

Omdat de 4f-, 5d- en 6s-schillen relatief dicht bij elkaar liggen, vertoont cerium opvallende eigenschappen. De oxidatietoestand kan bijvoorbeeld van +3 in +4 veranderen door verhoging van druk of verlaging van temperatuur.

Zouten van cerium(IV) zijn oranje, rood of geelachtig terwijl cerium(III)-zouten vrijwel altijd wit zijn. In waterige oplossingen zijn cerium(IV)ionen intens geel gekleurd en cerium(III)ionen kleurloos.

Verschijning[bewerken]

Van de lanthaniden en actiniden komt cerium het meest op aarde voor. Ongeveer 0,0046% van de aardkorst bestaat uit cerium. Het komt vooral voor in de mineralen monaziet en bastnäsiet. Belangrijke vindplaatsen hiervan bevinden zich in gebieden waar ook uranium en thorium worden aangetroffen.

Isotopen[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Isotopen van cerium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Meest stabiele isotopen
Iso RA (%) Halveringstijd VV VE (MeV) VP
136Ce 0,19 stabiel met 78 neutronen
138Ce 0,25 stabiel met 80 neutronen
139Ce syn 137,640 d EV 2,317 139La
140Ce 88,48 stabiel met 82 neutronen
141Ce syn 32,5 d β- 2,502 141Pr
142Ce syn 5·1016 j 2β- 4,505 142Nd
144Ce syn 284,893 d β- 5,540 144Pr

In de natuur komen drie stabiele ceriumisotopen en één radioactieve voor. Met een relatieve aanwezigheid van meer dan 88% is 140Ce de meest voorkomende. In totaal zijn er 27 radio-isotopen van cerium bekend, waarvan er 26 alleen kunstmatig kunnen worden gemaakt. Het grootste deel daarvan heeft halveringstijden van minder dan 4 dagen.

Toxicologie en veiligheid[bewerken]

Cerium is een krachtige reductor en kan bij 65 °C al spontaan ontbranden. Met zink reageert cerium explosief en reacties met bismut en antimoon verlopen zeer exotherm. Dampen van brandend cerium zijn giftig en moeten niet geblust worden met water omdat cerium daar heftig mee reageert onder vorming van explosief waterstofgas. Bij aanraking met de huid veroorzaakt cerium heftige jeuk en dierproeven hebben aangetoond dat bij injectie van cerium hartafwijkingen kunnen optreden.

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. , CRC Handbook of Chemistry and Physics, 56, CRC press, p. B-11
  2. D.R. Peplinski, W.T. Wozniak, J.B. Moser (september 1980). Spectral Studies of New Luminophors for Dental Porcelain. Journal of Dental Research 59 (9): 1501-1506 . DOI:10.1177/00220345800590090801. Geraadpleegd op 3 april 2011.
  3. Hydrogen Production from Solar Thermochemical Water Splitting Cycles. Solar Power And Chemical Energy Systems Geraadpleegd op 3 april 2011
Zoek dit woord op in WikiWoordenboek