Cer – Web o chemii, elektronice a programování

Obsah

Cer, Ce, je lanthanoid, vzhledově velmi podobný železu. Jeho koncentrace v zemské kůře je nejvyšší ze všech lanthanoidů (50-60 mg/kg), v mořské vodě je jeho koncentrace zhruba 0,0004 mg.dm^-3.

Atomové číslo	58	Počet stabilních izotopů	4
Atomová hmotnost	140,116	Elektronová konfigurace	[Xe] 4f¹ 5d¹ 6s²
Teplota tání [°C]	795	Teplota varu [°C]	3443
Elektronegativita	1,12	Hustota [g.cm^-3]	6,770

Významná ložiska jsou ve Skandinávii, USA, Číně a Vietnamu. Kovový cer se vyrábí elektrolýzou taveniny chloridu ceritého a chloridu sodného v grafitovém reaktoru.

Hlavní využití je v metalurgii při odsířování a odkysličování kovů a slitin, používá se i jako přísada do ocelí, která zvyšuje kujnost a tvárnost.

Allotropické modifikace

Za standardního tlaku známe čtyři allotropické modifikace:[4]

α-Ce má strukturu FCC (prostorově centrovaná kubická mřížka) a je stabilní pod teplotou −150 °C. Jeho hustota je 8,16 g.cm^-3.
β-Ce má strukturu DHCP (dvojité nejtěsnější hexagonální uspořádání).
γ-Ce má strukturu FCC.
Modifikace β a γ jsou stabilní i za laboratorní teploty. Přechod mezi nimi nastává při teplotě 75 °C.
δ-Ce má strukturu BCC (tělesově centrovaná kubická mřížka) a existuje při teplotách nad 726 °C.

Chemické vlastnosti

Cer vytváří sloučeniny v oxidačním čísle III (jako všechny lanthanoidy), ale i žluté až oranžové sloučeniny ceričité. Za tepla hoří v kyslíku na žlutobílý oxid ceričitý. Ceričité sloučeniny jsou silná oxidační činidla, síran ceričitý se využívá jako činidlo v cerimetrii – metodě redoxní odměrné analýzy.

Ce + O₂ 🠢 CeO₂

Oxid ceričitý hraje i důležitou roli při přípravě supravodičů založených na YBCO. Pro tyto účely se připravuje pomocí CVD, výchozí látkou jsou alkoxidy ceru. Využívá se také jako katalyzátor, nově i v solárních technologiích.

Ce⁴⁺ + e^– ↔ Ce³⁺ E⁰ = +1,72 V

Příklad alkoxidu ceru [Ce(OCMe2-i-Pr)4]2 — Příklad alkoxidu ceričitého [Ce(OCMe₂-i-Pr)₄]₂[3]

Kovový cer reaguje s vodou za vzniku hydroxidu ceritého a vodíku.

2 Ce + 6 H₂O 🠢 2 Ce(OH)₃ + 3 H₂

Využití

Cerimetrie

Cerimetrie je metoda redoxní odměrné analýzy. Jako odměrný roztok využívá roztok síranu ceričitého Ce(SO₄)₂. K indikaci bodu ekvivalence se využívá buď odbarvení žlutého roztoku síranu ceričitého nebo barevný přechod ferroinu.

Ferroin jako redoxní indikátor. Zdroj: Roland Mattern/Commons

Tato metoda se využívá hlavně pro stanovení koncentrace železnatých a železitých iontů.

NMR

Ani jeden ze stabilních izotopů ceru není NMR aktivní.

Odkazy

Cer na české wikipedii
Cer na anglické wikipedii
Suh, S.; Guan, J.; Miinea, L.A.; Lehn, J.S.M.; Hoffman, D.M. Chem. Mater. 2004, 16, 1667-1673. Chemical Vapor Deposition of Cerium Oxide Films from a Cerium Alkoxide Precursor. DOI: 10.1021/cm035392y
Preparation of single phase β and α cerium samples for low temperature measurements

Navigace

One Reply to “Cer”