Cerio

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  Face-centered cubic.svg Capa electrónica 058 Cerio.svg
 
58
Ce
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada
Ce,58.jpg
Blanco plateado
Información general
Nombre, símbolo, número Cerio, Ce, 58
Serie química Lantánidos
Grupo, período, bloque n/a, 6, f
Masa atómica 140,116 u
Configuración electrónica [Xe]4f15d16s2
Dureza Mohs 2,5
Electrones por nivel 2, 8, 18, 19, 9, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Electronegatividad 1,12 (Pauling)
Radio atómico (calc) 185 pm (Radio de Bohr)
Estado(s) de oxidación 3,4
Óxido Levemente básico
1.ª Energía de ionización 534,4 kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1050 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 1949 kJ/mol
4.ª Energía de ionización 3547 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 6689 kg/m3
Punto de fusión 1071 K (798 °C)
Punto de ebullición 3699 K (3426 °C)
Entalpía de vaporización 414 kJ/mol
Entalpía de fusión 5,46 kJ/mol
Varios
Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras
N° CAS 7440-45-1
N° EINECS 231-154-9
Calor específico 190 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 1,15·106 S/m
Conductividad térmica 11,4 W/(K·m)
Velocidad del sonido 2100 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del cerio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
134Ce Sintético 3,16 días ε 0,500 134La
136Ce 0,185% Estable con 78 neutrones
138Ce 0,251% Estable con 80 neutrones
139Ce Sintético 137,640 días ε 0,278 139La
140Ce 88,450% Estable con 82 neutrones
141Ce Sintético 32,501 días β- 0,581 141Pr
142Ce 11,114% >5·1016 años β- Desconocido 142Nd
144Ce Sintético 284,893 días β- 0,319 144Pr
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
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El cerio es un elemento químico de símbolo  Ce y número atómico 58. Es uno de los 14 elementos químicos que siguen al lantano en la tabla periódica, denominados por ello lantánidos. El cerio está situado entre el lantano y el praseodimio.

Es un metal blando, de color gris metálico similar al hierro, dúctil, que se oxida fácilmente al contacto con el aire y se torna pardo rojizo. El cerio es el más abundante de los elementos de las tierras raras, su abundancia representa solo el 0,0046% en peso de la corteza terrestre, donde aparece disperso en diversos minerales, como la cerita, bastnasita y monacita.[1] Existen numerosas aplicaciones comerciales del cerio. Entre estos usos se incluyen catalizadores, aditivos para el combustible para reducir la contaminación ambiental y a los vidrios y esmaltes para cambiar sus colores. El óxido de cerio es un componente importante de los polvos utilizados para pulir vidrios y fósforos utilizados en pantallas y lámparas fluorescentes. Es utilizado también en la "piedra o yesca" de los encendedores.

Fue descubierto en 1803 por Martin Heinrich Klaproth y Jöns Jacob Berzelius y de manera independiente también por Wilhelm von Hisinger. El elemento fue nombrado en honor al planeta enano Ceres, descubierto dos años antes. El asteroide lleva el nombre de la diosa romana Ceres (mitología).

Descubrimiento[editar]

Fue descubierto en 1803 por Martin Heinrich Klaproth y Jöns Jacob Berzelius y de manera independiente también por Wilhelm von Hisinger. Tomó su nombre de Ceres, el planeta enano/asteroide que se había encontrado años antes, concretamente en 1801 (que a su vez fue denominado así en honor a la diosa romana de la agricultura).

Descripción[editar]

Es el lantánido más abundante y económico. El metal es duro y de color gris acerado, tornándose pardo rojizo. Es buen conductor del calor y la electricidad. Reacciona con los ácidos diluidos y con el agua (produciendo hidrógeno). Es inestable en el aire seco, cubriéndose de una capa de óxido en el aire húmedo.

En la Tierra el cerio es casi tan abundante como el cobre (29); especialmente en forma de óxido de cerio, que habitualmente se utiliza como polvos abrasivos para pulir vidrio. El metal cerio es pirofórico, lo que significa que se inflama fácilmente. El cerio no realiza ninguna función biológica conocida.

El elemento natural está constituido de los isótopos 136Ce, 138Ce, 140Ce y 142Ce. El 142Ce radiactivo tiene una vida media de 5 x 1015 años. El cerio se encuentra mezclado con otras tierras raras en muchos minerales, en particular en monacita y blastnacita y también se halla entre los productos de la fisión de uranio, torio y plutonio.

Aplicaciones[editar]

  • Convertidores catalíticos para motores de combustión interna.
  • Como catalizador del proceso de cracking en la industria del petróleo.
  • En mischmetal utilizado en encendedores.
  • El óxido de cerio se usa para el pulido de lentes, instrumentos ópticos y semiconductores.
  • En las aleaciones de los imanes permanentes.
  • Como en el tratamiento de quemaduras bajo el nombre comercial de Flammacerium.
  • Antiguamente se utilizaba en mallas para incrementar la luminosidad de lámparas de gas.

Minerales[editar]

Las principales fuentes de cerio son la bastnasita y la monacita.

Efectos sobre la salud[editar]

El óxido de cerio es un abrasivo que puede encontrarse en algunos ambientes de trabajo, donde constituye un riesgo al ser inhalado en forma de partículas finas. La exposición prolongada puede provocar embolias pulmonares. El cerio, al igual que otros lantánidos, puede sustituir al calcio en algunos procesos metabólicos. Sin embargo, su absorción por via oral es muy baja y no constituye un peligro inmediato. El cloruro de cerio administrado por via intravenosa puede inducir fallo cardiovascular y hepático.

Efectos sobre el ambiente[editar]

El cerio es vertido al medio ambiente en muchos lugares diferentes, principalmente por industrias productoras de petróleo. También puede entrar en el medio ambiente cuando se tiran los equipos domésticos. El cerio se acumulará gradualmente en los suelos y en el agua de los suelos y esto llevará finalmente a incrementar la concentración en humanos, animales y partículas del suelo. En los animales acuáticos provoca daños a las membranas celulares, lo que tiene varias influencias negativas en la reproducción y en las funciones del sistema nervioso.

Curiosidades[editar]

  • Todos los óxidos del cerio, calcinados al aire se convierten en oxido cérico.
  • El cerio es dúctil, maleable y blando casi como el Pb de modo que se deja cortar en láminas por un cortaplumas.
  • El cerio puede contener trazas del elemento radioactivo torio.

En la Literatura[editar]

En El Sistema Periódico, el escritor y químico de profesión Primo Levi dedica el capítulo "Cerio" a su estadía en el campo de concentración de Auschwitz, donde sobrevivió gracias al intercambio de pequeñas varillas de ferrocerio por comida.

Referencias y Notas[editar]

  1. Enciclopedia Ilustrada Cumbre,(1984), Tomo 3, Editorial Cumbre, S.A. ISBN 968-33-0066-9.

Enlaces externos[editar]