Cerium Một loại đất hiếm có nhiều ứng dụng trong cuộc sống

Cerium- Một loại đất hiếm có nhiều ứng dụng trong cuộc sống

TỔNG QUAN

• Nguyên tố thuộc nhóm Lantan, ít độc hại

• Được tìm thấy bởi Wilhelm von Hisinger, Jöns Jacob Berzelius, Martin Klaproth năm 1839

• Chiếm 0,0046 % vỏ trái đất theo khối lượng

• Ce tinh khiết > 98% : $380 / 100g

Cerium , Ce , Z= 58 , M=140.116

TỔNG QUAN

 Trong tự nhiên, Ce phong phú nhất trong nhóm các nguyên tố đất hiếm ( chiếm 0.0046% trọng lượng vỏ trái đất)(nhiều hơn cả lượng Cu, Co )

 Ce trong đất có khoảng 2-150 ppm, trong nước biển khoản 1,5 ppt

 Ce được tìm thấy nhiều nhất trong các khoáng như : monazite

(Ce,La,Th,Nd,Y)PO4, bastnasite (Ce,La,Y)CO3F

 Kim loại mềm, ánh kim, dễ dát mỏng, kéo sợi

 Dễ bị oxy hóa trong không khí

T H Ô N G S Ố C Ơ B Ả N

 Tnc = 795 °C , Ts =3360 °C

 Số oxh phổ biến: +4, +3, +2

 4 dạng thù hình chính ở dk áp suất tiêu chuẩn :α, β, γ, δ

 Tính thuận từ

 Các đồng vị : có tất cả 39 đồng vị cả tổng hợp lẫn tự nhiên , từ 119Ce đến 157Ce

C Ấ U T R Ú C T I N H T H Ể C Á C D Ạ N G T H Ù

H Ì N H

T > 726 °C, δ-cerium

T phòng-726 °C, γ-cerium

T <-150°C , α-cerium

-150°C đến nhiệt độ phòng,

β-cerium

TÍNH CHẤT HÓA HỌC

 Dễ bị oxy hóa trong không khí, ở T= 150 °C chuyển dạng Ce(IV) oxit theo phản ứng sau:

Ce + O2 → CeO2

 Dễ bắt cháy khi ở dạng phoi nhỏ

 Phản ứng chậm với nước lạnh, nhưng nhanh với nước nóng

2 Ce (s) + 6 H2O (l) → 2 Ce(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)

TÍNH CHẤT HÓA HỌC

 Phản ứng với tất cả các halogen

2 Ce (s) + 3 𝐹2 (g) → 2 Ce𝐹3 (s) [trắng]

2 Ce (s) + 3 𝐶𝑙2(g) → 2 Ce𝐶𝑙3 (s) [trắng]

2 Ce (s) + 3 𝐵𝑟2(g) → 2 Ce𝐵𝑟3 (s) [trắng]

2 Ce (s) + 3 𝐼2 (g) → 2 Ce𝐼3 (s) [vàng]

TÍNH CHẤT HÓA HỌC

 Dễ dàng hòa tan trong dung dịch axit sunfuric loãng thành dung dịch không màu chứa Ce(III) tồn tại ở dạng phức [Ce(OH2)9]3+

2 Ce (s) + 3 𝐻2𝑆𝑂4 (aq) → 2 𝐶𝑒+3 (aq)+ 3𝑆𝑂4−2(aq) + 3𝐻2(g)

C Á C H Ợ P C H Ấ T T I Ê U B I Ể U

 Ce thường tồn tại dưới dạng các hợp chất có số oxh +2, +3 và +4

 Các hợp chất Ce(II) như CeH2, CeI2 và CeS( hiếm)

 Các hợp chất Ce(III) phổ biến : , CeCl3 , Ce2(CO3)3 , Ce2O3 , CeF3

 Các hợp chất phổ biến Ce(IV) là CeO2 , Ce(SO4)2

C Á C H Ợ P C H Ấ T T I Ê U B I Ể U

Cerium(IV) sulfate Cerium(III) chloride

- Muối Ce(IV) thường có màu cam, hoặc vàng đậm, còn muối Ce(III) thườn trắng hoặc không màu

CÔNG NGHỆSẢN XUẤT

T I N H C H Ế C E T Ừ H Ợ P C H Ấ T

• Sản xuất Ce có độ tinh khiết cao

ỨNG DỤNG

T À I L I Ệ U T H A M K H Ả O

 http://www.reehandbook.com/cerium.html

 https://www.webelements.com/cerium/

 http://www.americanelements.com/ce.html

 http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/reCenter.jsp?z=58&n=82

 http://en.wikipedia.org/wiki/Cerium