Tổng quan về nguyên tố xeriCe

Tổng quan nguyên tố xeri 1_Sơ lược nguyên tố Cerium 1.1 –Vị trí cerium bảng tuần hoàn hóa học - Số hiệu nguyên tử : 58 - Ký hiệu : Ce - khối lượng nguyên tử : 140,116 u ± 0,001 u - Độ âm điện : 1,12 - Điểm nóng chảy : 795 °C - Cấu hình điện tử :  [Xe] 4f15d16s2 - Chuỗi hó học : kim loại , chu kỳ nguyên tố , họ lantan , kim loại nặng độc hại 1.2- lịch sử phát triển cerium  Nguồn gốc tên gọi : cerium gọi theo tên hành tinh ceres hành tinh khám phá năm 1801 năm trước tìm cerium  Khám phá : cerium khám phá năm 1803 Jons jacod Berzeluis Wilhelm Hesinger Matin Klaproth tìm thấy số mỏ khoáng sản chủ yếu allanite basnatis monazite  Những bể trầm tích lớn cerium tìm thấy Ân Độ ,Brazil,nam California 1.3 – tính chất vật lý cerium Là kim loại màu trắng bạc,tương tự sắt màu sắc độ bóng,ánh,nhưng mềm dẻo dễ dát mỏng sắt -nhiệt độ nóng chảy : 79 °C -nhiệt độ sôi  :6080 °F - dẫn điện : 11 Wm - Nhiệt lượng nóng chảy 5.76 kj/mol - Nhiệt lượng bay : 398 kj/mol 1.4- Tính chất hóa học cerium  Kim loại trắng bạc (dạng bột màu đen) nặng, dẻo, thuận từ Bị phủ màng oxit không khí ẩm Không phản ứng với nước nguội, kiềm, hiđrat amoniac Chất khử mạnh: phản ứng với nước nóng, axit, hiđro, oxi, halogen  Phản ứng với oxi : trog moi trường không khí ẩm ceri bị oxi hóa Ce + O2 → CeO2  Phản ứng với hidro : 2Ce + nH2 → 2CeHn (2< n ≤ 3) 1.4 – Tính chất hóa học cerium Phản ứ ứng ng vvớớii nnướ ướcc nóng nóng:: 2Ce 2Ce++6H2O 6H2O(nóng) (nóng) →→2Ce(OH)3 2Ce(OH)3+ +3H2 3H2  Phản ứng với nguyên tố halogen tạo hợp chất Ce(III)  Phản ứng với nguyên tố halogen tạo hợp chất Ce(III) 2Ce + 3Cl2 → 2CeCl3 (phản ứng 200o C) 3Cl2 2CeCl3 loãng (phản ứng 200o C)  Phản ứng với 2Ce + a xít mạnh→HCL,HNO3  Phản ứng vớ2Ce (loãng) → 2CeCl3loãng + 3H2 i các+ a6HCl xít m ạnh HCL,HNO3 Ce + 4HNO3 (loãng) → Ce(NO3)3 + NO 2Ce + 6HCl (loãng) → 2CeCl3 + 3H2  Phản ứng với phi kim khác N,S,C Ce + 4HNO3 (loãng) → Ce(NO3)3 + NO 2Ce + N2 → 2CeN (phản ứng 400,500 °C)  Phản ứngCe vớ+i kim khác (ph nhưảnN,S,C 2C →phi CeC2 ứng 1000 °C )  2Ce + N2 → 2CeN Ce + 2C → CeC2 (phản ứng 400,500 °C) (phản ứng 1000 °C ) 2-Các hợp chất ceri tính chất chúng  2.1 -Ceri (III) oxit Ce2O3 Màu nặ ng, khó khó nóng nóng ch bề n nhi t Màu vàng, vàng, n ặng, chả ảy, y, b ền nhiệ ệt Không Không ph phả ản nứ ứng ng vvớ ớii n nướ ướcc ngu nguộ ội, i, h hấ ấp p th thụ ụ CO2 CO2 và h m trong không không khí khí Ph nứ nướ hơ ơii ẩ ẩm Phả ản ứng ng vvớ ớii n ướcc sôi sôi Th Thể ể hi hiệ ện n tính tính baz bazơ ơ,, tan tan đ đượ ượcc trong axit axit B Bịị oxi oxi oxi oxi hóa hóa  Tính chất vật lý :  Tính chất vật lý : M = 328,23 M 328,23 d == 6,86 dtnc = 6,86 = 2180° C   tnc = 2180° C 2.1 – Ceri (III) oxit Ce2O3 Tín chất hóa học : Ce2O3 + 3H2O → 2Ce(OH)3 (đun sôi) Ce2O3 + 6HCl (loãng) → (to thường) Ce2O3 + 2CO2 + H2O thường) 2CeCl3 + 3H2O → 2CeCO3(OH) (t° 2Ce2O3 + O2 → 4CeO2 2.2 - Ceri(IV) oxit CeO2  Khoáng vật xerianit Vàng nhạt, khó nóng ch ảy, không bay hơi, bền nhiệt Không phản ứng với nước, kết tủa tinh thể hiđrat CeO2.nH2O từ dung d ịch kiềm D ạng nung thụ động hóa học Thể tính lưỡng tính: phản ứng với axit sunfuric, axit nitric, với kiềm (khi thiêu kết) Chất oxi hóa: với hiđro, cacbon, kim lo ại khử  Tính chất vật lý : M = 721,11 d = 7,132 tnc = 2700° C (p) pTt 25 = 22,04 2.4 -Ceri(III) nitrat Ce(NO3)3  Màu trắng, phân hủy đun nóng Tan nhiều nước (bị thủy phân cation), axit nitric Bị kiềm phân hủy Chất khử  Tính chất vật lý : M = 326,13 kt = 75,6(25); 282,8(50) 2.4 -Ceri(III) nitrat Ce(NO3)3  Tính  chất hóa học : 4Ce(NO3)3 → 2Ce2O3 + 12NO2 + 3O2 (ở 700 đến 750 oC)  Ce(NO3)3.6H2O P4O10) Ce(NO3)3 + 6H2O (to thường, chân không, 2{Ce(NO3)3.6H2O} → 2Ce(NO3)O + 4NO2 + O2 + 12H2O (ở 200 đến 250 oC )  Ce(NO3)3 + 8H2O → [Ce(H2O)8] 3+ + 3NO3 – [Ce(H2O)8] 3+ + H2O → [Ce(H2O)7(OH)]2+ + H3O3+ (pKa = 9.00) 2.4  Tính  Ceri(III) nitrat Ce(NO3)3 chất hóa học : 2Ce(NO3)3 + 3H2SO4 → Ce2(SO4)3+ 6HNO3  Ce(NO3)3 + 3NaOH (loãng)  2Ce(NO3)3 + 3H2 → → Ce(OH)3 + 3NaNO3 Ce2O3 + 6NO2 + 3H2O (ở 600 đến 600°C )  2Ce(NO3)3 + 3M2CO3 → Ce2(CO3)3 + 6MNO3 (M = Na+ , K+ , NH4 + )  2Ce(NO3)3 + K2S2O6(O2) + 2H2O K2SO4 + H2SO4 → 2Ce(NO3)3(OH) + 2.5 -Xeri(III) clorua CeCl3  Màu trắng, nóng chảy sôi không phân hủy Tan nhiều nước nguội (bị thủy phân) cation), axit clohiđric Bị nước sôi, kiềm phân hủy  Tính chất vật lý : M = 246,47 d = 3,97 tnc = 822ºC ts = 1650°C 2.5 -Xeri(III) clorua CeCl3  Tính chất hóa học : CeCl3.7H2O Ce(Cl)O + 2HCl + 6H2O → (ở 250 oC) CeCl3.7H2O → CeCl3 + 7H2O ( có mặt NH4Cl) (ở 400 oC ) CeCl3 (loãng) + 8H2O → CeCl3 + 2H2O → [Ce(H2O)8] 3+ + 3Cl- (pH [...]... nhân làm cứng phân tán 4.1 – Ce  Trong các hợp kim để chế tạo nam châm vĩnh cửu 4.1 - Ce  hành phần tạo hợp kim trong các điện cực vonfram cho hàn hồ quang vonfram khí  Là thành phần chính của ferrocerium, còn gọi là "đá lửa"  Chiếu sáng hồ quang cacbon, đặc biệt trong công nghiệp điện ảnh 4.2 –Các hợp chất của cerium  Ce2(C2O4) dùng làm thuốc chống gây nôn 4.2 – các hợp chất của cerium ... thủy tinh, cho phép hấp thụ có tính chọn lọc các tia cực tím 4.2 – các hợp chất của cerium  Ce(SO4)2 : Sử dụng trong phân tích định lượng như là một tác nhân ôxi hóa  CeCl3 cơ : Chất xúc tác trong tổng hợp hữu