Cerio

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a: navegación, búsqueda
Lantano ← CerioPraseodimio
  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.

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.

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. Tomó su nombre de Ceres, el planeta enano que se había encontrado dos años antes, (que a su vez fue denominado así en honor a la diosa romana de la agricultura).

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 uno de los lantánidos más abundantes, duro, de color gris acerado tornándose pardo rojizo, es buen conductor del calor y la electricidad. Reacciona con los ácidos diluidos y con el agua (dando hidrógeno). Es inestable en el aire seco, pero se cubre de una capa de óxido en el aire húmedo.

En la Tierra el cerio es casi tan abundante como el cobre (29); es muy barato, 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 cuando lo rascas, limas o lo trituras. Esto no quiere decir que en la práctica todo el trozo de metal se inflame, sino más bien que las partículas de la pieza desbastada se enciendan a medida que se forman i hacen que el material chisporrotee mucho. 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 blastnasita y también se halla entre los productos de la fisión de uranio, torio y plutonio.

Situación en la tabla periódica[editar]

El cerio está situado entre el lantano (a su izquierda) y el praseodimio (a su derecha), pertenecientes a las tierras raras situadas donde vemos a continuación.


Aplicaciones[editar]

Es por eso que el cerio se utiliza para fabricar piedras de encendedores, aunque se rebaja la naturaleza pirofórica del cerio aliándolo con hierro. Se utilizan trozos de mishmetal (mezcla entre lantano y cerio) para efectos especiales en el rodaje de películas, como estelas de chispas detrás de un coche que derrapa en la carretera. Otras aplicaciones del cerio son el uso que se le da, en pequeñas cantidades, en aleaciones de aluminio (13), i de magnesio (12) i en electrodos de soldadura de tungsteno (74). Sus derivados, aparte de utilizarse en la pirotecnia, se utilizan como materiales cerámicos. En las aleaciones de los imanes permanentes.


Minerales que forma[editar]

Mineral miserita, K(Ca,Ce)6Si8O22(OH,F)2, de Kipawa Alkaline Complex, a Villedieu (Quebec, Canadá).

Efectos del cerio[editar]

El cerio, como todos los metales tierras raras, tiene un moderado nivel de toxicidad. El cerio es un fuerte agente reductor y arde espontáneamente al contacto con el aire a temperaturas entre 65 y 80 °C. El humo desprendido es tóxico. No debe utilizarseagua para detener las llamas de cerio, dado que este reacciona con el agua produciendo gas hidrógeno. Trabajadores expuestos a cerio han experimentado picores, sensibilidad ante el calor y lesiones de la piel. Animales en los que se han inyectado grandes dosis de cerio han muerto debido a paro cardiovascular. El óxido de cerio IV es un potente agente oxidante a altas temperaturas que reacciona con combustibles orgánicos. Aunque el cerio no es radiactivo, puede aparecer en compuestos junto a trazas de torio, que sí lo es. El cerio no realiza ninguna función biológica conocida.


Efectos sobre la salud[editar]

El cerio es más peligroso en el ambiente de trabajo, debido al hacho de que las humedades y los gases pueden ser inhalados con el aire. Esto puede causar embolias pulmonares, especialmente durante exposiciones a largo plazo. El cerio puede ser una amenaza para el hígado cuando se acumula en el cuerpo humano.


Efectos ambientales[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, perdiendo o absorbiendo oxigeno del aire. •El Ce es dúctil, maleable y blando casi como el Pb de modo que se deja cortar en láminas por un cortaplumas. •Se empaña en el aire con facilidad y arde a temperatura elevada. •El cerio no es radioactivo, pero puede contener trazas de torio que si lo es.

Aplicaciones[editar]

  • Algunos de sus derivados se usan en pirotecnia y como materiales cerámicos.
  • En la aleación hierro de las piedras de mechero.
  • El óxido de cerio se usa para el pulido de lentes.
  • En las aleaciones de los imanes permanentes.



Referencias y Notas[editar]

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

Enlaces externos[editar]