Cer (Ce)

Cer (Ce, łac. Cerium) to pierwiastek o liczbie atomowej 58, leżący w 6 okresie układu okresowego. Należy do kategorii: Lantanowce.

Cer w układzie okresowym

Pierwiastek leży w szóstym okresie, czyli w szóstym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 6 powłokach. Należy do lantanowce, dla których nie podaje się numeru grupy. W temperaturze pokojowej Cer jest ciałem stałym (topnieje w 795 °C, wrze w 3443 °C).

Dane pierwiastka Cer

Symbol chemicznyCe
Liczba atomowa (Z)58
Masa atomowa140,12 u
Liczba masowa140
Grupanie zmierzono
Okres6
Blokf
KategoriaLantanowce
Konfiguracja elektronowa[Xe] 4f¹ 5d¹ 6s²
WartościowośćIII, IV
Stopnie utlenienia+3, +4
Elektroujemność (Pauling)1,12
Energia jonizacji5,539 eV
Temperatura topnienia795 °C
Temperatura wrzenia3443 °C
Gęstość6,77 g/cm³
Promień atomowy185 pm
Zawartość w skorupie ziemskiej66,5 mg/kg
Nazwa łacińskaCerium
Rok odkrycia1803
OdkrywcaBerzelius i Hisinger

Cer — co to za pierwiastek

Iskrzy w kamieniach do zapalniczek i poleruje szkło na gładko.

Właściwości pierwiastka Cer

Cer jest miękkim, ciągliwym, srebrzystoszarym metalem — daje się kroić nożem i giąć. Topi się w 795 stopniach Celsjusza, wrze dopiero w 3443, a jego gęstość to 6,77 grama na centymetr sześcienny. To najbardziej reaktywny z lantanowców: na powietrzu szybko matowieje, w gorącej wodzie rozpuszcza się energicznie, a piłowany lub drapany sypie iskrami, bo świeże opiłki zapalają się samorzutnie. Wyróżnia go chemiczna dwoistość — obok typowego dla lantanowców stopnia utlenienia +3 tworzy trwałe związki na stopniu +4, w których zachowuje się jak utleniacz. Sam metal uchodzi za mało toksyczny; kłopotem jest raczej samozapalność jego pyłów.

Zastosowanie pierwiastka Cer

Najbardziej znane zastosowanie ceru to kamień w zapalniczce: stop ceru z żelazem i innymi metalami ziem rzadkich, zwany ferrocerem, przy potarciu oddaje drobinki, które zapalają się w powietrzu i sypią snopem iskier. Drugie to polerowanie — tlenek ceru(IV) jest standardowym proszkiem do wykańczania soczewek, luster, szkła optycznego i ekranów, bo działa nie tylko ściernie, ale i chemicznie. Ten sam tlenek pracuje w katalizatorach samochodowych, gdzie potrafi magazynować i oddawać tlen, wyrównując skład spalin, a także w katalizatorach krakingu w rafineriach. Domieszka ceru odbarwia szkło i pochłania promieniowanie ultrafioletowe, więc trafia do szyb i szkieł ochronnych. Cer bywa też dodatkiem uszlachetniającym do stopów aluminium i magnezu oraz składnikiem luminoforów.

Cer — najważniejsze związki chemiczne

Najważniejszy jest tlenek ceru(IV), CeO₂ — jasny proszek używany do polerowania i w katalizatorach; jego zdolność do przyjmowania i oddawania tlenu wynika z łatwego przechodzenia ceru między stopniem +4 a +3. Siarczan ceru(IV), Ce(SO₄)2, jest mocnym utleniaczem stosowanym w miareczkowaniu zwanym cerometrią. Chlorek ceru(III), CeCl₃, służy jako katalizator w syntezie organicznej. W przyrodzie cer występuje głównie w minerałach monacycie i bastnazycie, razem z pozostałymi lantanowcami. Sole ceru(III) są bezbarwne lub bladożółte, a związki ceru(IV) mają barwę pomarańczową, co ułatwia śledzenie reakcji utleniania i redukcji.

Cer — gdzie go spotykasz

Cer w szkole — co trzeba wiedzieć

Cer ma liczbę atomową 58 i należy do lantanowców, czyli do bloku f — w tablicy znajdziesz go w dolnym, wydzielonym wierszu, formalnie przynależnym do 6. okresu. Dlatego przy lantanowcach nie podaje się numeru grupy, co bywa źródłem nieporozumień w zadaniach. Jego konfiguracja, [Xe] 4f¹ 5d¹ 6s², to jeden z podręcznikowych wyjątków, bo jeden elektron trafia na podpowłokę 5d zamiast na 4f. Cer wyróżnia się też tym, że obok wspólnego dla całej rodziny stopnia +3 ma trwały stopień +4. Warto zapamiętać ważną poprawkę do nazwy: metale ziem rzadkich wcale nie są rzadkie — ceru przypada w skorupie ziemskiej 66,5 miligrama na kilogram, więcej niż miedzi. Rzadkie jest ich rozdzielanie, nie występowanie.

Cer — historia odkrycia

Cer wyodrębnili w 1803 roku szwedzcy badacze Jöns Jacob Berzelius i Wilhelm Hisinger, analizując ciężki minerał znaleziony w kopalni w Bastnäs; niezależnie od nich ten sam pierwiastek opisał w Niemczech Martin Heinrich Klaproth. Nazwę wzięli od planetoidy Ceres, odkrytej zaledwie dwa lata wcześniej i wtedy jeszcze świeżej sensacji astronomicznej. Otrzymany wówczas produkt był tlenkiem; czysty metal wydzielono znacznie później, gdy chemicy nauczyli się rozdzielać ziemie rzadkie. Nazwa ceru wyznaczyła wzór dla kolejnych pierwiastków znajdowanych w tych samych szwedzkich minerałach; ze skał spod Bastnäs i Ytterby pochodzi większość lantanowców.

Cer — skąd wzięła się nazwa

od planetoidy Ceres

Cer — izotopy

cer-140 dominuje

Cer — bezpieczeństwo

Pyły samozapalne; niskotoksyczny.

Ciekawostki o pierwiastku Cer

Najczęstsze pytania o pierwiastek Cer

Jaki jest symbol chemiczny pierwiastka Cer?

Symbol chemiczny to Ce. Nazwa łacińska brzmi Cerium.

Jaką liczbę atomową ma Cer?

Liczba atomowa (Z) wynosi 58, czyli w jądrze atomu jest 58 protonów. Masa atomowa to 140,12 u.

Jaka jest wartościowość pierwiastka Cer?

Typowa wartościowość to III, IV. Spotykane stopnie utlenienia: +3, +4.

Jaka jest konfiguracja elektronowa pierwiastka Cer?

Konfiguracja skrócona to [Xe] 4f¹ 5d¹ 6s². Pierwiastek należy do bloku f.

Gdzie w codziennym życiu spotykamy pierwiastek Cer?

Najczęściej: kamienie do zapalniczek, polerowanie szkła oraz katalizatory.

← Wróć do układu okresowego · Zobacz wszystkie: Lantanowce · Układ okresowy do druku