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セリウム

セリウム (Cerium) は原子番号 58 の元素元素記号Ce希土類元素の一つ(ランタノイドにも属す)。銀白色の金属で、常温、常圧での安定結晶構造は、面心立方構造(FCC、β型)。摂氏730℃以上で体心立方構造 (BCC) となり、低温では六方最密充填構造(HCP、α型)、更に摂氏-150℃以下で再び面心立方構造が安定となる。比重は、6.77で、融点は摂氏804℃、沸点は摂氏3470℃。融点と沸点の開きが大きいのが特徴。

空気中で酸化され酸化セリウム(CeO2)となる。摂氏160℃発火する。水にはゆっくりと溶け(熱水と反応)、(無機酸)には易溶。アンモニアにも溶ける。原子価は、3価、4価(4価が安定なのが特徴)。

ランタン - セリウム - プラセオジム
Ce
Th  
 
 

一般特性
名称, 記号, 番号セリウム, Ce, 58
元素の分類ランタノイド
, 周期, ブロックランタノイド, 6 , d
密度, 硬度/td>6689 kg/m3, 2.5
銀白色
原子特性
原子量 140.116 amu
原子半径(計算値)185 (no data) pm
共有結合半径no data pm
WDF半径no data pm
電子配置[Xe]44f15d16s1
e順位ごとの電子 2, 8, 18, 19, 9, 2
酸化数(酸化物)3,4 (mildly basic)
結晶構造面心立方構造
物理特性
固体(__
融点1071 K (1468 °F)
沸点3699 K (6199 °F)
モル体積20.69 ×10-3 m3/mol
気化熱414 kJ/mol
融解熱5.46 kJ/mol
蒸気圧n/a Pa (1071 K)
音の伝わる速さ2100 m/s (293.15 K)
その他
電気陰性度1.12 (ポーリング
比熱容量190 J/(kg*K)
導電率1.15 106/m Ω
熱伝導率 11.4 W/(m*K)
第1ION化エネルギー534.4 kJ/mol
第2ION化エネルギー1050 kJ/mol
第3ION化エネルギー1949 kJ/mol
第4ION化エネルギー3547 kJ/mol
(比較的)安定同位体
同位体NA半減期DMDE MeVDP
134Ce{syn.}3.16日 &epsilon0.500134La
136Ce0.19%セリウムは中性子78個で安定。
138Ce0.25%セリウムは中性子80個で安定。
139Ce{syn.}137.640日ε0.278139La
140Ce88.48%セリウムは中性子82個で安定。
141Ce{syn.}32.501日β-0.581141Pr
142Ce11.08%> 5 E16年β-不明142Nd
144Ce{syn.}284.893日β-0.319144Pr
注記がない限り国際単位系使用及び標準状態

モナズ石(モナザイト)やセル石に含まれる。

比較的低温で発火するので発火合金(ライターの石)などに使われる。酸化セリウムは、ガラスの脱色剤、研磨剤、紫外線遮断物質(UVカット)に使われ、自動車の排ガス浄化用の触媒としても注目されている。CeCo5が磁性材料として利用される。

セリウムの化合物には重い電子系(ヘビーフェルミオン)として注目されているものがある。→CeIrIn5(?)、CeCu2Si2(超伝導体でもある)、CeRu2Si2

セリウムの化合物(上記以外)





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