Lexikon: Cer

 

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Cer (auch Zer bzw. Cerium benannt) ist ein chemisches Element im Periodensystem|Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Ce und der 58. Das Element wird den Seltene Erden|Metallen der seltenen Erden zugeordnet.

Eigenschaften
- Cer -
Th  
 
 
Xe4f26s2
140
58
Ce
Allgemein
Name, Liste der chemischen Elemente nach Symbol|Symbol, Liste der chemischen Elemente nach der Ordnungszahl|Ordnungszahl Cer, Ce, 58
Serie
Gruppe, Periode des Periodensystems|Periode, Block des Periodensystems|Block La, Periode-6-Element|6, d-Block|d
Aussehen silbrig weiß
Massenanteil an der Erdhülle 0,0046 %
Atomar
140,116
(berechnet) pm
Kovalenter Radius 165 pm
van der Waals-Radius -
[[Xenon|Xe]4f26s2
pro 2, 8, 18, 19, 9, 2
Oxidationszustände (Oxid) basisch)
Normalpotential V (Ce3+ + 3e- → Ce)
kubisch flächenzentriert
Physikalisch
fest
Elastizitätsmodul 33,5 GPa
Modifikatione -
Dichte () kg/m3 (2,5)
-
K (798 °Grad Celsius|C)
3699 K (3426 °C)
Molares Volumen m3/mol
kJ/mol
5,46 kJ/mol
-
m/s bei 293,15 K
Verschiedenes
1,12 ()
Spezifische Wärmekapazität J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit S/m
W/(m · K)
1. 534,4 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1050 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 1949 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 3547 kJ/mol
Stabilste Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE mega|MElektronenvolt|eV ZP
134Ce {syn.} d ε 0,500 La
135Ce {syn.} h ε 2,026 La
136Ce 0,19 % Cer ist Stabiles Isotop|stabil mit 78 en
137Ce {syn.} h ε 1,222 La
138Ce 0,25 % Cer ist stabil mit 80 Neutronen
139Ce {syn.} 32,501 d ε 0,581 La
140Ce 88,48 % Cer ist stabil mit 82 Neutronen
141Ce {syn.} 32,501 d β- 0,581 Pr
142Ce 11,08 % a β-β- 4,505 Nd
143Ce {syn.} 33,039 h β- 1,462 Pr
144Ce {syn.} 284,893 d β- 0,319 Pr
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheitensystem|SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.

Eigenschaften

Das silbrigweiß glänzende Metall ist das reaktivste Element der Lanthanide. Oberflächliche Verletzungen der schützenden gelben Oxidschicht entzünden das Metall. Oberhalb von 150 °C verbrennt es unter heftigem Glühen zum Cerdioxid. Mit Wasser reagiert es zum Cerhydroxid. In der Wärme löst es sich in .
In Säuren und Laugen löst es sich auf.
Cer kommt in Verbindungen als dreiwertiges farbloses oder vierwertiges gelbes bis orangenes Kation vor.
Im festen Zustand sind vier Modifikationen bekannt:

     -196 °C    -23 °C     726 °C
α-Cer  â†’  Î²-Cer  â†’  Î³-Cer  â†’  Î´-Cer

Abbildungen

( Abbildung in der Elemente Börse ) ( Bild in der Sammlung Heinrich Pniok)

Anwendungen

Da sich die chemischen Eigenschaften der Seltenen Erden ähneln, wird selten Cer in Reinform eingesetzt, sondern in der Mischung, in der es bei der Herstellung aus den Seltenerd-Mineralien anfällt, das so genannte Mischmetall.

  • In der Metallurgie dient Mischmetall als Zusatz für Aluminiumlegierungen und hochtemperaturbeständige Eisenbasislegierungen. Es unterstützt im Schmelzprozess die Abtrennung von Schwefel und Sauerstoff.
  • Mischmetall dient als Ausgangsstoff für Feuersteine für die Verwendung in en und zur Erzeugung von Funkenregen auf Achterbahnen und in Filmszenen (Unfallszenen).
  • Cerdioxid, CeO2, wird zur Stabilisierung des keramischen Katalysatorträgers aus Aluminiumoxid für Katalysator#Fahrzeugkatalysator|Autoabgaskatalysatoren verwandt
  • Bestandteil einiger Spezialgläser, zum Beispiel UV-Filter und Windschutzscheiben, und Enttrübungsmittel in der Glasherstellung
  • Zur Färbung von
  • Cerdioxid findet Verwendung als Poliermittel in der Glasbearbeitung
  • Cerdotierte Farbstoffe in Bildschirmröhren
  • Selbstreinigende Backöfen enthalten eine cerhaltige Beschichtung
  • Cer(IV)-sulfat als Oxidationsmittel in der Quantitative Analyse|Quantitativen Analyse (Cerimetrie)
  • als Kontrastmittel bei Kernresonanz
  • als Leuchtstoff in Gasentladungsröhren
  • als Beschichtung in Rußpartikelfiltern

Geschichte

Cer wurde 1803 von Jöns Jacob Berzelius und Wilhelm von Hisinger und gleichzeitig von Martin Heinrich Klaproth entdeckt und nach dem Planetoiden Ceres_(Asteroid)|Ceres benannt. Die Herstellung des Elementes gelang Carl Gustav Mosander 1825 durch des s mit .

Vorkommen

Natürlich kommt Cer vergesellschaftet mit anderen Lantaniden in Ceriterden vor:

  • Allanit (Ca, Ce, La, Y)2(Al, Fe)3(SiO4)3(OH)
  • Monazit (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4
  • Bastnäsit (Ce, La, Y)CO3F

Herstellung

Nach einer aufwändigen Abtrennung der Cerbegleiter wird das Oxid mit zum Cerfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung von zum Cer reduziert. Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgen in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum.

Verbindungen

  • Cerdioxid CeO2
  • Cer(III)-chlorid CeCl3
  • Cer(IV)-sulfat Ce(SO4)2

Bild: Cer(IV)-sulfat.JPG








Vorsichtsmaßnahmen

Cer ist wie alle Lanthanide leicht giftig. Metallisches Cer kann sich schon ab 65 °C entzünden. Cerbrände dürfen nicht mit Wasser gelöscht werden, da sich gas entwickelt.

Weblinks

Kategorie:Chemisches Element Kategorie:Lanthanoid Kategorie:Periode-6-Element

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