Serium

58

lantaan ← serium → praseodimium

-
↑
Ce
↓
Th

Periodieke tabel

Algemeen

Naam, simbool, getal

serium, Ce, 58

Chemiese reeks

lantaniede

Groep, periode, blok

3, 6, f

Voorkoms

Atoommassa

140,12 (1) g/mol

Elektronkonfigurasie

[Xe] 4f¹5d¹6s²

Elektrone per skil

2, 8, 18, 19, 9, 2

Fisiese eienskappe

Toestand

vastestof

Kristalstruktuur

kubies vlakgesentreerd

Ruimtegroep

Fm3m nommer: 225

Strukturbericht-kode

A1

Oksidasietoestande

3, 4,
(matige basiese oksied)

Serium is 'n chemiese element met simbool (Ce). Dit is die mees algemene element van die lantanoiede en ook die eerste wat in suiwere vorm vervaardig is. William F. Hildebrand het dit in 1875 gepubliseer.^[1]

Vervaardiging

Die element kan uit 'n mineraal bastnäsiet verkry word, maar dit kom ook voor in pikblende, 'n bekende uraanerts en in monasiet wat ook ander lantanoiede bevat.^[1]

Chemiese eienskappe

Serium onderskei hom van ander lantanoïede omrede van sy vermoë om vierwaardige verbindings te vorm. Dit hang saam met die feit dat die elektronkonfigurasie van 'n neutrale seriumatoom in sy grondtoestand [Xe]6s²5d¹4f¹is. Gewoonlik vorm Ln-metale met fluoor driewaardige fluoriede LnF₃ omdat hulle die s- en d-elektrone verloor maar nie hulle f-elektrone nie. Serium reageer teen kamertemperatuur verder en verloor sy een f-elektron:^[2]

2CeF_{3}(s)+F_{2}(g)\rightarrow 2CeF_{4}

Serium is nie heeltemal uniek nie. Terbium kan ook TbF₄ vorm maar dit vereis temperature van 300-400 °C.

Die oranjegeel Ce⁴⁺-ioon is stabiel in water. Dit is 'n sterk oksideermiddel en word in redoks-titrasies gebruik. Die Ce³⁺-ioon is kleurloos.

Gebruik

Legerings

'n Allooi van ontrent 40% Ce, 25% La en 25% ander lantanoiede wat uit die ertse verkry word, word mischmetal genoem en dit word gebruik in aanstekers om vonke te veroorsaak. Dit word ook in die staalnywerheid gebruik.^[1]

Katalise

Serium in die vorm van serium(IV)oksied CeO₂ word vir die selektiewe katalitiese reduksiereaksie van NO_x-gas gebruik. Hierdie SKR-reaksie behels:^[3]

$4NO+4NH_{3}+O_{2}\xrightarrow {katalisator} 4N_{2}+H_{2}O$

NO_x is 'n belangrike vorm van lugbesoedeling.

Verwysings

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 The Lanthanides Elements (Marshall Cavendish Benchmark)Richard Beatty, Marshall Cavendish, 2007, ISBN 0761426876, ISBN 9780761426875
↑ "L". in: Concise Encyclopedia Chemistry. Berlin, New York: De Gruyter. 1994. pp. 579–608. doi:10.1515/9783110854039.579.
↑ Karkhaneh, Sara, Latifi, Seyed Mahdi, Kashi, Eslam and Salehirad, Alireza. (2023). ""Promotional effects of cerium and titanium on NiMn2O4 for selective catalytic reduction of NO by NH3"". International Journal of Chemical Reactor Engineering. 21 (7): 835–843. doi:10.1515/ijcre-2022-0072.{{cite journal}}: AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link)