Nguyên tố Xeri
58
lantan ← xeri → praseodymi
Ce
↓
Th
Tổng quát
Tên, Ký hiệu, Số xeri, Ce, 58
Phân loại nhóm Lantan
Nhóm, Chu kỳ, Khối 3, 6, f
Khối lượng riêng, Độ cứng
6.770 kg/m³, 2,5
Bề ngoài trắng bạc
Tính chất nguyên tử
Khối lượng nguyên tử 140,116(1) đ.v.C
Bán kính nguyên tử (calc.) 185 (?) pm
Bán kính cộng hoá trị ? pm
Bán kính van der Waals ? pm
Cấu hình electron [Xe]4f15d16s2
e- trên mức năng lượng 2, 8, 18, 19, 9, 2
Trạng thái ôxi hóa (Ôxít) 3, 4 (bazơ trung bình)
Cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt
Tính chất vật lý
Trạng thái vật chất rắn
Điểm nóng chảy 1.068 K (1.463 °F)
Điểm sôi 3.716 K (6.229 °F)
Trạng thái trật tự từ không có số liệu
Thể tích phân tử ? ×10-6 m³/mol
Nhiệt bay hơi 398 kJ/mol
Nhiệt nóng chảy 5,46 kJ/mol
Áp suất hơi 100 k Pa tại 3.705 K
Vận tốc âm thanh 2.100 m/s tại 293 K
Thông tin khác
Độ âm điện 1,12 (thang Pauling)
Nhiệt dung riêng 192,27 J/(kg·K)
Độ dẫn điện 1,21x106 /Ω·m
Độ dẫn nhiệt 11,3 W/(m·K)
Năng lượng ion hóa 1. 534,4 kJ/mol
2. 1.050,0 kJ/mol
3. 1.949,0 kJ/mol
Chất đồng vị ổn định nhất
Bản mẫu:Đồng vị Ce
Đơn vị SI và STP được dùng trừ khi có ghi chú.
Xeri (tiếng Latinh: Cerium) là một nguyên tố hóa học với ký hiệu Ce và số
nguyên tử 58. Xeri không có vai trò sinh học nào đã biết.
Lịch sử
Xeri được Jöns Jakob Berzelius và Wilhelm Hisinger phát hiện tại Bastnäs, Thụy
Điển và độc lập với họ là Martin Heinrich Klaproth tại Đức, đều vào năm 1803.
Xeri được Berzelius đặt tên theo hành tinh lùn Ceres, phát hiện hai năm trước đó
(1801). Như ban đầu được cô lập, xeri thực ra ở dạng ôxít của nó, và được gọi là
Xeria, một thuật ngữ hiện nay vẫn còn dùng. Bản thân kim loại này là quá dương
điện để có thể cô lập bằng công nghệ nung chảy khi đó, một đặc trưng của các kim
loại đất hiếm nói chung. Tuy nhiên, sự phát triển của điện hóa học do Humphry
Davy chỉ sau đó 5 năm và khi đó thì các loại đất hiếm này đã đi đúng vào con
đường để sinh ra các kim loại chúng chứa bên trong. Xeria, như được cô lập năm
1803, chứa tất cả các nguyên tố nhóm Lantan có mặt trong quặng xerit từ Bastnäs,
Thụy Điển và vì thế chỉ chứa khoảng 45% của cái mà ngày nay gọi là xeria tinh
khiết. Cho tới tận khi Carl Gustaf Mosander thành công trong việc loại bỏ lantana
và "didymia" vào cuối thập niên 1830 thì xeria mới thu được ở dạng tinh khiết.
Wilhelm Hisinger là một chủ mỏ giàu có, một nhà khoa học nghiệp dư và là người
tài trợ cho Berzelius. Ông sở hữu hoặc kiểm soát mỏ tại Bastnäs và trong nhiều
năm đã cố gắng để tìm ra thành phần của loại đá nặng bị bỏ đi sau khi lấy quặng
("Tungstein của Bastnäs") với số lượng lớn, mà hiện nay gọi là xerit, mà ông có
trong các khu mỏ của mình. Mosander và gia đình ông đã sinh sống nhiều năm
trong cùng một ngôi nhà với Berzelius và có lẽ ông đã được Berzelius thuyết phục
để tiếp tục nghiên cứu xeria.
Khi các loại đất hiếm lần đầu tiên được phát hiện, do chúng là các bazơ mạnh
tương tự như các ôxít của canxi hay magiê nên người ta cho rằng chúng có hóa trị
+2. Vì thế, "xeric" xeri được coi là có hóa trị +3 và tỷ lệ trạng thái ôxi hóa được
coi là bằng 1,5. Berzelius cực kỳ khó chịu khi phải giữ tỷ lệ đó là 1,33. Trên tất cả
những điều này thì ông là nhà hóa học phân tích giỏi bậc nhất tại châu Âu thời đó.
Nhưng ông đã là nhà phân tích giỏi hơn là ông nghĩ, do 1,33 là tỷ lệ chính xác.
Đặc trưng
Xeri là kim loại màu trắng bạc, thuộc về nhóm Lantan. Nó tương tự như sắt ở màu
sắc và ánh, nhưng mềm, dẻo và dễ uốn. Xeri có khoảng nhiệt độ ở thể lỏng dài
nhất trong số các nguyên tố có đồng vị không có tính phóng xạ: 2.648 °C (từ