铈 - Wikiwand
For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for .

维基百科,自由的百科全书

此条目需要扩充。 (2018年8月1日)请协助改善这篇条目,更进一步的信息可能会在讨论页或扩充请求中找到。请在扩充条目后将此模板移除。

铈   58Ce
氢(非金属)
氦(惰性气体)
锂(碱金属)
铍(碱土金属)
硼(类金属)
碳(非金属)
氮(非金属)
氧(非金属)
氟(卤素)
氖(惰性气体)
钠(碱金属)
镁(碱土金属)
铝(贫金属)
硅(类金属)
磷(非金属)
硫(非金属)
氯(卤素)
氩(惰性气体)
钾(碱金属)
钙(碱土金属)
钪(过渡金属)
钛(过渡金属)
钒(过渡金属)
铬(过渡金属)
锰(过渡金属)
铁(过渡金属)
钴(过渡金属)
镍(过渡金属)
铜(过渡金属)
锌(过渡金属)
镓(贫金属)
锗(类金属)
砷(类金属)
硒(非金属)
溴(卤素)
氪(惰性气体)
铷(碱金属)
锶(碱土金属)
钇(过渡金属)
锆(过渡金属)
铌(过渡金属)
钼(过渡金属)
锝(过渡金属)
钌(过渡金属)
铑(过渡金属)
钯(过渡金属)
银(过渡金属)
镉(过渡金属)
铟(贫金属)
锡(贫金属)
锑(类金属)
碲(类金属)
碘(卤素)
氙(惰性气体)
铯(碱金属)
钡(碱土金属)
镧(镧系元素)
铈(镧系元素)
镨(镧系元素)
钕(镧系元素)
钷(镧系元素)
钐(镧系元素)
铕(镧系元素)
钆(镧系元素)
铽(镧系元素)
镝(镧系元素)
钬(镧系元素)
铒(镧系元素)
铥(镧系元素)
镱(镧系元素)
镏(镧系元素)
铪(过渡金属)
钽(过渡金属)
钨(过渡金属)
铼(过渡金属)
锇(过渡金属)
铱(过渡金属)
铂(过渡金属)
金(过渡金属)
汞(过渡金属)
铊(贫金属)
铅(贫金属)
铋(贫金属)
钋(贫金属)
砈(类金属)
氡(惰性气体)
钫(碱金属)
镭(碱土金属)
锕(锕系元素)
钍(锕系元素)
镤(锕系元素)
铀(锕系元素)
镎(锕系元素)
钚(锕系元素)
镅(锕系元素)
锔(锕系元素)
锫(锕系元素)
锎(锕系元素)
锿(锕系元素)
镄(锕系元素)
钔(锕系元素)
锘(锕系元素)
铹(锕系元素)
쬻(过渡金属)
쭊(过渡金属)
쭳(过渡金属)
쭛(过渡金属)
쭶(过渡金属)
鿏(预测为过渡金属)
럼(预测为过渡金属)
쬭(预测为过渡金属)
鿔(过渡金属)
鉨(预测为贫金属)
듧(贫金属)
镆(预测为贫金属)
럷(预测为贫金属)
鿬(预测为卤素)
鿫(预测为惰性气体)




外观
银白色
概况
名称·符号·序数铈(cerium)·Ce·58
元素类别镧系元素
·周期·不适用 ·6·f
标准原子质量140.116(1)
电子排布[Xe] 4f1 5d1 6s2
2, 8, 18, 19, 9, 2
历史
发现马丁·克拉普罗特永斯·贝采利乌斯、威廉·希辛格(1803年)
分离卡尔·古斯塔夫·莫桑德(1839年)
物理性质
物态固体
密度(接近室温
6.770 g·cm−3
熔点时液体密度6.55 g·cm−3
熔点1068 K,795 °C,1463 °F
沸点3716 K,3443 °C,6229 °F
熔化热5.46 kJ·mol−1
汽化热398 kJ·mol−1
比热容26.94 J·mol−1·K−1
蒸气压
压/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温/K 1992 2194 2442 2754 3159 3705
原子性质
氧化态4, 3, 2, 1 (强碱性)
电负性1.12(鲍林标度)
电离能第一:534.4 kJ·mol−1

第二:1050 kJ·mol−1
第三:1949 kJ·mol−1

更多
原子半径181.8 pm
共价半径204±9 pm
杂项
晶体结构六方
β-Ce

面心立方


γ-Ce
磁序顺磁性
电阻率β, poly: 828 nΩ·m
热导率11.3 W·m−1·K−1
膨胀系数γ, poly: 6.3 µm/(m·K)
声速(细棒)(20 °C)2100 m·s−1
杨氏模量γ form: 33.6 GPa
剪切模量γ form: 13.5 GPa
体积模量γ form: 21.5 GPa
泊松比γ form: 0.24
莫氏硬度2.5
维氏硬度210–470 MPa
布氏硬度186–412 MPa
CAS号7440-45-1
最稳定同位素
主条目:铈的同位素
同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰变
方式 能量MeV 产物
134Ce syn 3.16 d ε 0.500 134La
136Ce 0.185% >3.8×1016 y β+β+ 2.419 136Ba
138Ce 0.251% >1.5×1014 y β+β+ 0.694 138Ba
139Ce syn 137.640 d ε 0.278 139La
140Ce 88.450% 稳定,带82个中子
141Ce syn 32.501 d β 0.581 141Pr
142Ce 11.114% >5×1016 y ββ 1.417 142Nd
α 1.298 138Ba
144Ce syn 284.893 d β 0.319 144Pr

(英语:Cerium)是一种化学元素,它的化学符号Ce,它的原子序数是58,属于镧系元素,也是稀土元素之一。灰色软金属。在独居石中占稀土总量的40%以上。

化学性质活泼,在空气中用刀刮即着火,溶于酸,不溶于碱。

铈的拉丁名称Cerium是以小行星谷神星来命名的,另一种以小行星来命名的元素是

在1801年1月1日那晚,意大利的天文学家皮爱艾奇(Piazzi)在火星和木星之间的大间隙里找到了一颗绕行太阳运行的新行星,为了维持行星以罗马神明为名的传统,这个天体就以农事女神之名命名为谷神星Ceres。麦片类食物的英文为cereal,也是源自于农事女神。谷神星发现的当年科学界颇为兴奋,因此在谷神星发现后找到的第一个新元素,就命名为铈cerium来向谷神星致敬。

性质

物理性质

铈块
铈块

铈是一种银白色的镧系金属,和铁的光泽类似,有延展性,比铁软。铈拥有所有元素中第二长的液态范围:2648℃(从795℃到3443℃)。(而是第一长的)。

铈的相图
铈的相图

铈在室温和大气压下为γ铈,低于16℃转变为β铈,而在-172℃则开始变换为α铈,在-269℃转变完成。α铈的密度为8.16。在大气压下,液态铈的密度比固态铈大。[4][5]

化学性质

铈在空气中缓慢[来源请求]被氧化,但在150℃迅速燃烧,生成二氧化铈

Ce + O2 → CeO2

铈的金属活动性较强,和冷水缓慢反应,和热水快速反应,生成氢氧化铈:

2 Ce (s) + 6 H2O (l) → 2 Ce(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)

铈可以和所有卤素反应:

2 Ce (s) + 3 F2 (g) → 2 CeF3 (s) (白色)[来源请求]
2 Ce (s) + 3 Cl2 (g) → 2 CeCl3 (s) (白色)
2 Ce (s) + 3 Br2 (g) → 2 CeBr3 (s) (白色)
2 Ce (s) + 3 I2 (g) → 2 CeI3 (s) (黄色)

铈可以在稀硫酸中迅速溶解,生成无色的Ce3+,其存在形式为[Ce(H2O)9]3+:[6]

2 Ce (s) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Ce3+ (aq) + 3 SO2−
4
(aq) + 3 H2 (g)

用途

铈铁合金在借由摩擦后可引起火星,常作为打火石的主要成分。
铈铁合金在借由摩擦后可引起火星,常作为打火石的主要成分。

氧化铈是最优质的玻璃抛光粉;铈可用作催化剂、电弧电极、特种玻璃等;硝酸铈用于制煤气灯上用的白热纱罩等。

铈在核工业中常用作δ相钚的稳定剂(添加量为0.9~1%质量分数)。

氧化铈的纳米粉末可以作为柴油添加剂,提高柴油发动机燃油效率,减少柴油发动机的排放。[7][8]

氧化铈也应用于光学镜片、面板玻璃抛光,作为研磨抛光垫的添加物和抛光液的添加物。

参考文献

  1. ^ Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  2. ^ Ground levels and ionization energies for the neutral atoms 互联网档案馆存档,存档日期2013-09-01., NIST
  3. ^ Lide, D. R. (编). Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds. CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) 86th. Boca Raton (FL): CRC Press. 2005. ISBN 0-8493-0486-5. (原始内容 (PDF)存档于2011-03-03). 
  4. ^ Stassis, C.; Gould, T.; McMasters, O.; Gschneidner, K.; Nicklow, R. Lattice and spin dynamics of γ-Ce. Physical Review B. 1979, 19 (11): 5746. doi:10.1103/PhysRevB.19.5746. 
  5. ^ Patnaik, Pradyot. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill. 2003: 199–200 [2009-06-06]. ISBN 0070494398. 
  6. ^ Chemical reactions of Cerium. Webelements. [2009-06-06]. 
  7. ^ Barry Fox. Nano fuel additive enters efficiency trials. 15 October 2003. 
  8. ^ Jung,Heejung; Kittelson, David B.; Zachariah, Michael R. The influence of a cerium additive on ultrafine diesel particle emissions and kinetics of oxidation. Combustion and Flame. 2005, 142 (3): 276–288. doi:10.1016/j.combustflame.2004.11.015. 

外部链接

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Listen to this article