Cerium

Cerium
1 18 1 H 2 Periodiek systeem 13 14 15 16 17 He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba ↓ Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra ↓↓ Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og Lanthaniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Actiniden Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
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]4f25d06s2
Oxidatietoestanden	+3, +4
Elektronegativiteit(Pauling)	1,12
Atoomstraal(pm)	183
1eionisatiepotentiaal(kJ·mol−1)	534,41
2eionisatiepotentiaal(kJ·mol−1)	1046,87
3eionisatiepotentiaal(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 weerstand(μΩ·cm)	75
Warmtegeleiding(W·m−1·K−1)	11,4
SI-eenheden enstandaardtemperatuur en -drukworden gebruikt, tenzij anders aangegeven
Portaal Scheikunde

Ceriumis eenscheikundig elementmet symboolCeenatoomnummer58. Het is een zilverwitlanthanide.

Ontdekking

Cerium is in1803ontdekt door deZweedsewetenschappersJöns Jacob BerzeliusenWilhelm von Hisinger.Tegelijkertijd en onafhankelijk daarvan werd het element ook ontdekt door deDuitserMartin Heinrich Klaproth.

Cerium is door Berzelius genoemd naar dedwergplaneetCeres,die twee jaar daarvoor ontdekt was.

Toepassingen

In de industrie wordt cerium vooral gebruikt bij het maken vanlegeringenmetaluminiumenzirkonium.De ijzerlegeringAuermetaalwordt gebruikt als vuursteentje inaanstekers.Andere toepassingen zijn:

• Alsdoteringselementin witteleds(opgebouwd uit een blauwe led met YAG:Ce (een met cerium gedoteerdeyttrium-aluminiumgranaat,Y₃Al₅O₁₂:Ce, alsfosforescentvoor geel licht).
• Permanentemagneten.
• Alskatalysator
  • in zelfreinigende ovens
  • indriewegkatalysatorenvoor verbrandingsmotoren.
  • bij organische syntheses (cerium(III)- en cerium(IV)-verbindingen)
• Verschillende ceriumverbindingen worden in deglasindustriegebruikt om zowel glas te kleuren als om het te ontkleuren.
• Cerium(IV)sulfaatwordt gebruikt alstitrant.Het is een dure stof, maar het heeft als voordeel dat de standaardreductiepotentiaal kan worden aangepast.

Cerium(IV)oxide

• Cerium(IV)oxidekan bij de productie van glas worden gebruikt omultravioletlicht beter te absorberen.
• In de petrochemische industrie wordt cerium(IV)oxide gebruikt bij hetkrakenvan olie.

Cerium(III)oxide

• Cerium(III)oxidewordt in keramische vorm samen mettin(II)oxide(SnO) gebruikt voor belichting metUV-licht.
• Decerium(IV)oxide-cerium(III)oxide-cyclusof CeO₂/Ce₂O₃cyclus is een tweestappencyclus om opthermochemischewijze water te splitsen voorwaterstofproductie.

Opmerkelijke eigenschappen

Cerium is een buigzaam en makkelijk te vervormen metaal. Bij afwezigheid van lucht beschikt het over een zilverwitte glans. Onder invloed vanzuurstofverandert dat in mat grijs. Cerium reageert makkelijk met water en allerlei verdundezurenenbasenen 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

Van de lanthaniden enactinidenkomt cerium het meest op aarde voor. Ongeveer 0,0046% van de aardkorst bestaat uit cerium. Het komt vooral voor in demineralenmonazietenbastnäsiet.Belangrijke vindplaatsen hiervan bevinden zich in gebieden waar ookuraniumenthoriumworden aangetroffen.

Isotopen

ZieIsotopen van ceriumvoor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Stabielste isotopen
Iso	RA(%)	Halveringstijd	VV	VE(MeV)	VP
136Ce	0,19	stabiel met 78 neutronen
138Ce	0,25	stabiel met 80 neutronen
139Ce	syn	137,640d	EV	2,317	139La
140Ce	88,48	stabiel met 82 neutronen
141Ce	syn	32,5d	β−	2,502	141Pr
142Ce	syn	5·1016j	2β−	4,505	142Nd
144Ce	syn	284,893d	β−	5,540	144Pr

In de natuur komen drie stabiele ceriumisotopen en één radioactieve voor. Met eenrelatieve aanwezigheidvan meer dan 88% is¹⁴⁰Ce 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 heefthalveringstijdenvan minder dan 4 dagen.

Toxicologie en veiligheid

Cerium is een krachtige reductor en kan bij 65 °C al spontaan ontbranden. Metzinkreageert ceriumexplosiefen reacties metbismutenantimoonverlopen zeerexotherm.Dampen van brandend cerium zijn giftig en moeten niet geblust worden met water omdat cerium daar heftig mee reageert onder vorming van explosiefwaterstofgas.Bij aanraking met de huid veroorzaakt cerium heftigejeukendierproevenhebben aangetoond dat bij injectie van cerium hartafwijkingen kunnen optreden.

Externe link

• Lenntech.nl- cerium
• (en)EnvironmentalChemistry- cerium
• (en)WebElements- cerium

Bronnen, noten en/of referenties

Mediabestanden

Zie de categorieCeriumvanWikimedia Commonsvoor mediabestanden over dit onderwerp.

··

Lanthaniden

lanthaan·cerium·praseodymium·neodymium·promethium·samarium·europium·gadolinium·terbium·dysprosium·holmium·erbium·thulium·ytterbium·lutetium

··

Chemischeelementen en isotopen

WikiWoordenboek