سریم

سِریم (به انگلیسی: Cerium) عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Ce و عدد اتمی 58 است.

سریم، 58Ce
سریم
تلفظ‎/ˈsɪəriəm/‎ ​(SEER-ee-əm)
ظاهرنقرهy white
جرم اتمی استاندارد (Ar، استاندارد)۱۴۰٫۱۱۶(۱)[1]
سریم در جدول تناوبی
-
↑
Ce
↓
Th
لانتان ← سریم → پرازئودیمیم
عدد اتمی (Z)58
گروهگروه n/a
دورهدوره 6
بلوکبلوک-f
دسته Lanthanide
آرایش الکترونی[Xe] 4f1 5d1 6s2[2]
2, 8, 18, 19, 9, 2
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPجامد
نقطه ذوب1068 K ​(795 °C, ​1463 °F)
نقطه جوش3716 K ​(3443 °C, ​6229 °F)
چگالی (near r.t.)6.770 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)6.55 g/cm3
حرارت همجوشی5.46 kJ/mol
آنتالپی تبخیر 398 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی26.94 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 1992 2194 2442 2754 3159 3705
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش+1, +2, +3, +4 (a mildly basic اکسید)
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 1.12
انرژی یونش
  • 1st: 534.4 kJ/mol
  • 2nd: 1050 kJ/mol
  • 3rd: 1949 kJ/mol
شعاع اتمیempirical: 181.8 pm
شعاع کووالانسی pm 204±9
Color lines in a spectral range
خط طیف نوری سریم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری ​(fcc)
سرعت صوت thin rod2100 m/s (at 20 °C)
انبساط حرارتی(دمای اتاق) (γ, poly) 6.3 µm/(m·K)
رسانندگی گرمایی11.3 W/(m·K)
رسانش الکتریکی(دمای اتاق) (β, poly) 828 n Ω·m
رسانش مغناطیسیپارامغناطیس[3]
مدول یانگ(γ form) 33.6 GPa
مدول برشی(γ form) 13.5 GPa
مدول حجمی(γ form) 21.5 GPa
نسبت پواسون(γ form) 0.24
سختی موس2.5
سختی ویکرز270 MPa
سختی برینل412 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس7440-45-1
ایزوتوپ‌های سریم
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
134Ce syn 3.16 days ε 0.500 134La
136Ce 0.185% 136Ce ایزوتوپ پایدار است که 78 نوترون دارد
138Ce 0.251% 138Ce ایزوتوپ پایدار است که 80 نوترون دارد
139Ce syn 137.640 days ε 0.278 139La
140Ce 88.450% 140Ce ایزوتوپ پایدار است که 82 نوترون دارد
141Ce syn 32.501 days β− 0.581 141Pr
142Ce 11.114% > 5×1016 years β−β− 1.417 142Nd
144Ce syn 284.893 days β− 0.319 144Pr

خصوصیات قابل توجه

سریم عنصر فلزی خاکستری رنگی است که به گروه لانتانیدها تعلق دارد. این عنصر در برخی از آلیاژهای غیرمتداول در طبیعت، به کار می‌رود و شکل اکسید شده آن در صنعت شیشه مورد استفاده قرار می‌گیرد. از نظر رنگ و درخشش شبیه آهن است، اما هم نرم بوده و هم چکش‌خوار و انعطاف‌پذیر است. در بین عناصر خاکی کمیاب، تنها اروپیم واکنش پذیرتر از سریم است. محلول‌های قلیایی رقیق و اسیدهای غلیظ به سرعت به این فلز حمله می‌کنند. در صورت خراش نوع خالص این فلز با چاقو احتمال سوختن آن وجود دارد. سریم در آب سرد به آرامی و در آب گرم به سرعت تجزیه می‌شود. به علت نزدیکی نسبی ۴f و اربیتال‌های مدار بیرونی در سریم، این عنصر خواص شیمیایی جالب توجهی دارد. مثلاً فشردن این عنصر وقتی که در حال سرد شدن است، حالت اکسیداسیون آن را از تقریباً ۳ به ۴ تغییر می‌دهد. سریم در حالت اکسیداسیون ۳+ cerous و در حالت اکسیداسیون ۴+ ceric نامیده می‌شود. نمک‌های سریم (IV) نارنجی، قرمز یا زردفام هستند، درحالی که نمک‌های سریم (III) معمولاً سفیدند.

کاربردها

موارد استفاده از سریم:

  • در متالورژی:
    • سریم در ساخت آلیاژهای آلومینیم و برخی از فولادها و آهن‌ها به کار می‌رود.
    • افزودن سریم به چدن مانع تشکیل گرافیک به هنگام انجماد شده و باعث به دست آمدن نوعی چدن چکش‌خوار می‌شود.

منابع
  1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. Ground levels and ionization energies for the neutral atoms, NIST
  3. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.