El elemento químico de cerio es clasificado como un lantánidos y de la tierra rara de metal. Fue descubierto en 1803 por Jacob Berzelius y Wilhelm von Hisinger e independientemente en el mismo año por Martin Klaproth.,
Data Zone
| Classification: | Cerium is a lanthanide and rare earth metal |
| Color: | gray |
| Atomic weight: | 140.,12 |
| State: | solid |
| Melting point: | 798 oC, 1071 K |
| Boiling point: | 3443 oC, 3716 K |
| Electrons: | 58 |
| Protons: | 58 |
| Neutrons in most abundant isotope: | 82 |
| Electron shells: | 2,8,18,20,8,2 |
| Electron configuration: | 4f2 6s2 |
| Density @ 20oC: | 6.,78 g/cm3 |
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| Atomic volume: | 20.67 cm3/mol | |
| Structure: | fcc: face-centered cubic | |
| Hardness: | 2.5 mohs | |
| Specific heat capacity | 0.19 J g-1 K-1 | |
| Heat of fusion | 5.460 kJ mol-1 | |
| Heat of atomization | 419 kJ mol-1 | |
| Heat of vaporization | 313.,8 kJ mol-1 | |
| 1st ionization energy | 534.4 kJ mol-1 | |
| 2nd ionization energy | 1050 kJ mol-1 | |
| 3rd ionization energy | 1949 kJ mol-1 | |
| Electron affinity | 50 kJ mol-1 | |
| Minimum oxidation number | 0 | |
| Min. common oxidation no. | 0 | |
| Maximum oxidation number | 4 | |
| Max. common oxidation no. | 4 | |
| Electronegativity (Pauling Scale) | 1.,12 | |
| Polarizabilidad de volumen | 29., Oxide(s) | Ce2O3, CeO2 (ceria) |
| Hydride(s) | CeH2, CeH3 | |
| Chloride(s) | CeCl3 | |
| Atomic radius | 185 pm | |
| Ionic radius (1+ ion) | – | |
| Ionic radius (2+ ion) | – | |
| Ionic radius (3+ ion) | 115 pm | |
| Ionic radius (1- ion) | – | |
| Ionic radius (2- ion) | – | |
| Ionic radius (3- ion) | – | |
| Thermal conductivity | 11.,3 W m-1 K-1 | |
| Electrical conductivity | 1.4 x 106 S m-1 | |
| Freezing/Melting point: | 798 oC, 1071 K |
TEM image of a cerium oxide nanorod formed in an ice channel. Image Ref.(6).
Jacob Berzelius. Berzelius portrait from Royal Swedish Academy of Sciences.
Discovery of Cerium
el cerio fue descubierto en 1803 por Jacob Berzelius y Wilhelm von Hisinger en Suecia, e independientemente en el mismo año por Martin Klaproth en Alemania.
Berzelius y Hisinger descubrieron el nuevo elemento en un raro mineral marrón rojizo ahora conocido como cerita, un silicato de cerio-lantánido. (1), (2)
Berzelius y Hisinger prepararon sales de cerio a partir de cerita e investigaron sus reacciones químicas. Aunque no pudieron aislar el metal puro, encontraron que el cerio tenía dos estados de oxidación: uno produciendo sales incoloras, el otro Amarillo-Rojo., (1), (3)
nombraron al nuevo elemento cerium en honor al asteroide Ceres, que había sido descubierto dos años antes por Giuseppe Piazzi. Llamaban ceria de óxido de cerio.’
el análisis de Klaproth del mineral también indicó que contenía el óxido de un nuevo elemento. Llamó al óxido ockroite por su color rojo amarillento. (1), (3)
Berzelius y Hisinger publicaron sus resultados antes de Klaproth y el nombre cerium fue aceptado para el nuevo metal.
Berzelius y Klaproth son figuras importantes en la historia de la química., Además de sus otros logros, Berzelius descubrió el selenio en 1817 y el torio en 1828, mientras que en 1789 Klaproth descubrió uranio y circonio.
Carl G. Mosander, que trabajó en estrecha colaboración con Berzelius, preparó cerio metálico en 1825. Primero reaccionó sulfuro de cerio con cloro, produciendo cloruro de cerio anhidro. Redujo el cloruro con potasio, formando cloruro de potasio y cerio metálico. Bruñió el polvo marrón resultante para obtener un material gris con un brillo metálico opaco: cerio, aunque bastante impuro., (3a), (4)
El aislamiento de cerio de Mosander de su cloruro usando potasio fue similar al enfoque utilizado por Ørsted para aislar aluminio en 1825. Posteriormente Wöhler y Bussy utilizaron este método para aislar el berilio en 1828 y en el mismo año Berzelius lo utilizó para aislar el torio.
Mosander continuó investigando la química de la cerita y en 1839 descubrió el nuevo elemento lantano, que también está presente en la cerita.,
Mischmetal is an alloy of cerium and lanthanum, with small amounts of neodymium and praseodymium. photo:Spypredator.
Researchers in Argonne’s Chemical Engineering Division have developed a catalyst that could help diesel truck manufacturers eliminate harmful nitrogen-oxide (NOx) emissions from diesel exhausts., El vaso de precipitados de material catalizador azul es ‘Cu-ZSM-5’, una zeolita con iones de cobre Unidos dentro de su estructura de microporos y un recubrimiento externo de óxido de cerio. foto: Argonne National Lab.
Apariencia y Características
los efectos Nocivos:
el Cerio es considerado moderadamente tóxico.
Características:
el cerio es un metal reactivo, suave, gris, lustroso que es maleable y dúctil.
el metal se empaña en el aire húmedo y reacciona con el agua para formar hidróxido de cerio más gas hidrógeno.,
pequeñas partículas del metal pueden inflamarse si un cuchillo roza la superficie de metal puro.
es atacado por soluciones alcalinas y todos los ácidos.
el cerio tiene una estructura electrónica variable: la energía del nivel interno 4f es casi la misma que la del nivel 6s, lo que permite una ocupación variable de estos dos niveles.
usos del cerio
una aleación de cerio y lantano, con pequeñas cantidades de neodimio y praseodimio (metal misch) combinado con óxido de hierro y óxido de magnesio se utiliza como piedra en encendedores de cigarrillos y gas.,
el cerio se utiliza en la iluminación de arco de carbono, especialmente en la industria cinematográfica. También se utiliza en fósforos para pantallas de televisión en color e iluminación fluorescente.
el óxido de cerio se utiliza como convertidor catalítico para reducir las emisiones de monóxido de carbono en los gases de escape de los automóviles. El óxido de cerio, como nanopolvo, se agrega al combustible diesel para reducir los humos de hollín y mejorar el rendimiento del motor. Se utiliza en las paredes de hornos autolimpiantes y también se utiliza para pulir superficies de vidrio.,
Flammacerium (nitrato de cerio-sulfadiazina de plata) es una crema para tratar y prevenir infecciones en heridas de quemaduras extensas. El componente de nitrato de cerio reduce la aparición de inmunosupresión. (5)
abundancia e isótopos
abundancia corteza terrestre: 60 partes por millón en peso, 8.9 partes por millón en moles
abundancia sistema solar: 4 partes por billón en peso, 30 partes por trillón en moles
costo, puro: 3 380 por 100g
costo, a granel: $1.20 por 100g
Fuente: el cerio es abundante de los lantánidos., No se encuentra libre en la naturaleza, pero se encuentra en una serie de minerales, principalmente allanita, bastnasita y monacita. Comercialmente, el cerio se prepara por electrólisis del cloruro o por reducción del fluoruro fundido con calcio.,
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"Cerium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 04 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/cerium.html>.