元素的基本信息
元素符号：Ce
原子序数：58
中文名称及拼音：铈 shì
英文名称：Cerium
相对原子质量：140.12
原子核外电子排布式：[Xe]4f15d16s2
重要的同位素及其天然丰度： 136Ce 0.185(2)%，138Ce 0.251(2)%，
140Ce 88.450(51)%，141Ce(—)，142Ce 11.114(51)%，144Ce(—)
常见的同素异形体：无
地壳中的含量(mg·kg-1)：6.65×101
海洋中的含量(mg·L-1)：1.32×10–6
是否生命必需元素：否
人体中的含量(g，按照体重70kg计)：—
人体中含量占体重百分数(%)：—
常见氧化态：0，+3，+4
元素电负性：1.12
原子半径(pm)：181.8
离子半径(pm)：102(Ce3+，CN=6)，114.3(Ce3+，CN=8)，
134(Ce3+，CN=12)，87(Ce4+，CN=6)，97(Ce4+，CN=8)，
114(Ce4+，CN=12)
元素第一电离能(kJ·mol-1)：534.40
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1)：62.715
原子序数：58
中文名称及拼音：铈 shì
英文名称：Cerium
相对原子质量：140.12
原子核外电子排布式：[Xe]4f15d16s2
重要的同位素及其天然丰度： 136Ce 0.185(2)%，138Ce 0.251(2)%，
140Ce 88.450(51)%，141Ce(—)，142Ce 11.114(51)%，144Ce(—)
常见的同素异形体：无
地壳中的含量(mg·kg-1)：6.65×101
海洋中的含量(mg·L-1)：1.32×10–6
是否生命必需元素：否
人体中的含量(g，按照体重70kg计)：—
人体中含量占体重百分数(%)：—
常见氧化态：0，+3，+4
元素电负性：1.12
原子半径(pm)：181.8
离子半径(pm)：102(Ce3+，CN=6)，114.3(Ce3+，CN=8)，
134(Ce3+，CN=12)，87(Ce4+，CN=6)，97(Ce4+，CN=8)，
114(Ce4+，CN=12)
元素第一电离能(kJ·mol-1)：534.40
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1)：62.715
单质的基本物理量
化学式：Ce
熔点(°C)：799
沸点(°C)：3443
密度(g·cm-3)：6.770
比热容298.15K(mol-1·K-1)：23.1
熔化热(kJ·mol-1)：5.460
汽化热(kJ·mol-1)：—
原子化焓(kJ·mol-1)：420.1±2.1
熔点(°C)：799
沸点(°C)：3443
密度(g·cm-3)：6.770
比热容298.15K(mol-1·K-1)：23.1
熔化热(kJ·mol-1)：5.460
汽化热(kJ·mol-1)：—
原子化焓(kJ·mol-1)：420.1±2.1
单质的热力学数据
化学式：Ce
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1)：
0(s)，423.0(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1)：
—(s)，385.0(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1)：
72.0(s)，191.8(g)
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1)：
0(s)，423.0(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1)：
—(s)，385.0(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1)：
72.0(s)，191.8(g)
元素在自然界的存在形式
常见的存在形式：独居石、氟碳铈矿。
常见存在形式的化学式：(Ce, La, Y, Th, Nb‧‧‧)[PO4]，(Ce, La, Nd‧‧‧)[CO3]F
主要存在地：中国白云鄂博是独居石的重要产地，氟碳铈矿大多分布于中国内蒙古和美国蒙廷帕斯。独居石重要的海滨砂矿床是在澳大利亚、巴西以及印度等的沿海。此外，斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国(主要是东北地区)、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。
常见存在形式的化学式：(Ce, La, Y, Th, Nb‧‧‧)[PO4]，(Ce, La, Nd‧‧‧)[CO3]F
主要存在地：中国白云鄂博是独居石的重要产地，氟碳铈矿大多分布于中国内蒙古和美国蒙廷帕斯。独居石重要的海滨砂矿床是在澳大利亚、巴西以及印度等的沿海。此外，斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国(主要是东北地区)、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。
其他
电极反应与标准电极电势：
某些化合物沉淀K⊖sp:
某些配位化合物K⊖稳:
| 电极反应 | E ⊖/V |
|---|---|
|
Ce3+ + 3e- ⇌ Ce |
-2.336 |
|
Ce3+ + 3e- ⇌ Ce(Hg) |
-1.4373 |
|
Ce4+ + e- ⇌ Ce3+ |
1.72 |
|
Ce(OH)3+ + H+ + e- ⇌ Ce3+ + H2O |
1.715 |
某些化合物沉淀K⊖sp:
| 金属离子 | 阴离子 | K⊖sp | |||
|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
C4H4O2-6 |
1.0
× 10-19 |
|
|
|
|
|
C2O2-4 |
3.2
× 10-26 |
|
|
|
|
|
F- |
8 ×
10-16 |
|
|
|
|
Ce3+ |
IO-3 |
3.2
× 10-10 |
|
|
|
|
|
OH- |
1.6
× 10-20 |
|
|
|
|
|
PO3-4 |
1 ×
10-23 |
|
|
|
|
|
SeO2-3 |
3.7
× 10-25 |
|
|
|
|
|
S2- |
6.0
× 10-11 |
|
|
|
|
Ce4+ |
IO-3 |
5 ×
10-17 |
|
|
|
|
|
OH- |
2 ×
10-48 |
|
某些配位化合物K⊖稳:
| 金属离子 | 配体 | log K1 | log K2 | log K3 | log K4 | log K5 | log K6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
Br- |
0.42 |
|
|
|
|
|
|
|
Cl- |
0.48 |
|
|
|
|
|
|
Ce3+ |
F- |
3.20 |
|
|
|
|
|
|
|
NO-3 |
1.04 | 2.55 |
|
|
|
|
|
|
OH- |
14.6 |
|
|
|
|
|
|
|
SO2-4 |
3.40 |
|
|
|
|
|
|
Ce4+ |
OH- |
13.28 | 26.46 |
|
|
|
|
元素发现简史
发现时间、发现者：
1803年 瑞典化学家贝采里乌斯(Jöns Jakob Berzelius)和希辛格(Wilhelm Hisinger)
命名时间、命名者：1803年 瑞典化学家贝采里乌斯(Jöns Jakob Berzelius)和希辛格(Wilhelm Hisinger)
命名的意思：以当时发现的一颗小行星——谷神星的名字Ceres命名。
发现简史：1751年，阿克塞尔·科朗斯达德(Axel Cronstedt)在瑞典的一个矿山发现了一块矿物。他派了一些人进行分析，但没有意识到这里面存在一种新元素。
1803年，贝采里乌斯(Jöns Jakob Berzelius)和希辛格(Wilhelm Hisinger)亲自检查了这块矿物，发现它不同于钇，不溶于碳酸铵溶液，由此宣布它包含了一个新元素，并将它命名为Cerium，符号Ce，矿石称为铈硅石(cerite)，以纪念当时发现的一颗小行星谷神星(Ceres)。
直到1875年威廉·希尔布兰德(William Hillebrand)和托马斯·诺顿(Thomas Norton)才通过电解熔融的氯化铈获得了纯铈。
参考文献
[1] [2019-07-03]. http://www.rsc.org/periodic-table/history.
[2] [2019-07-03]. http://education.jlab.org/itselemental.
[3] [2019-07-03]. https://www.webelements.com/hydrogen/history.html.
[1] [2019-07-03]. http://www.rsc.org/periodic-table/history.
[2] [2019-07-03]. http://education.jlab.org/itselemental.
[3] [2019-07-03]. https://www.webelements.com/hydrogen/history.html.