Cerio

Lantano ← Cerio → Praseodimio
58 Ce
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Información general
Nombre, símbolo, número	Cerio, Ce, 58
Serie química	Lantánidos
Grupo, período, bloque	-, 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)
Apariencia	Blanco plateado
Propiedades atómicas
Electronegatividad	1,12 (escala de 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
Líneas espectrales
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
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.

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.​ 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 (aleación ferrocerio).

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 planeta lleva el nombre de la diosa romana Ceres (mitología).

Descubrimiento

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

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; 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 es prácticamente estable con una vida media de 5 x 10¹⁶ años. El cerio se encuentra mezclado con otras tierras raras en muchos minerales, en particular en monacita y bastnasita y también se halla entre los productos de la fisión de uranio, torio y plutonio.

Aplicaciones

• Convertidores catalíticos para motores de combustión interna.
• Como catalizador del proceso de cracking en la industria del petróleo.
• En aleaciones utilizadas 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

Las principales minas de cerio son la cerita, la bastnasita y la monacita.

Efectos sobre la salud

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 vía oral es muy baja y no constituye un peligro inmediato. El cloruro de cerio administrado por vía intravenosa puede inducir fallo cardiovascular y hepático.

Efectos sobre el ambiente

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 acumula gradualmente en los suelos y en el agua de los suelos y esto lleva finalmente a incrementar su 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.

En la literatura

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.

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Cerio.

• Datos: Q1385
• Multimedia: Cerium / Q1385