Struktur Cerio, Properti, Memperoleh, Penggunaan

Dia cerium Ini adalah logam yang termasuk dalam seri Lantanide, yang simbol kimianya adalah CE. Meskipun menjadi unsur tanah jarang, kebenarannya adalah bahwa kelimpahannya sangat mirip dengan tembaga, dan bahkan lebih besar dari timbal atau timah, memiliki konsentrasi 66 ppm di korteks bumi.

Bukit ini dieksploitasi secara ekonomi dari mineral monakit dan bastnasit, di mana beberapa lantanida lainnya juga diperoleh. Dalam mineral ini perlu memisahkan ion CE⁴⁺ hadir di CEO Anda oksida₂, disebut ceria. Ini adalah satu -satunya lantanida yang membentuk oksida yang sangat stabil dengan keadaan oksidasi +4 dan NO +3 (CE₂SALAH SATU₃).

Sampel Ultra Murni Bukit Logam Disegel dalam Ampoule Kaca dengan Argon. Sumber: Gambar Hi-Res Elements Ofkimia/CC oleh (https: // CreateVecommons.Org/lisensi/oleh/3.0)

Cerio adalah logam yang memiliki banyak aplikasi industri, serta dalam peningkatan lingkungan. Beberapa kegunaannya yang paling penting adalah sebagai berikut: sebagai batu rokok, katalis distilasi minyak, pengontrol emanasi gas mobil, dll.

Logam ini memiliki relevansi besar dalam kimia analitik. Itu sangat sehingga teknik ini memiliki namanya sendiri: cerimetri. Ion CE⁴⁺, Dalam medium asam, mereka adalah agen pengoksidasi yang kuat, berkurang menjadi CE³⁺. Dalam prosesnya mereka mengoksidasi dan mengukur analit seperti: iman²⁺, TIDAK₂, Sn²⁺, Kartu as³⁺, dll.

Mengenai bagian biologis, bukit hadir dalam cairan tubuh manusia, seperti air liur, keringat, darah, urin dan cairan serebrospinal. Ini juga ada dalam beberapa makanan, misalnya kacang hitam dan lada hijau. Oleh karena itu, itu adalah lantanida dengan lebih banyak kehadiran (tetapi tidak partisipasi) biokimia.

[TOC]

Penemuan

Cerio ditemukan oleh Jacob Berzelius dan Wilhelm von Hister di Swedia pada tahun 1803, dan secara independen oleh Martin Klaproth, pada tahun yang sama, di Jerman.

Berzelius dan Hister menemukan bukit dalam mineral cokelat kemerahan yang dikenal sebagai Cerita: A Cerio-Lantanan Silikat. Sebenarnya, mereka tidak mengisolasi logam murni, tetapi mereka mengamati bahwa logam memiliki dua keadaan oksidasi. Salah satunya menghasilkan garam yang tidak berwarna; sedangkan yang lain menghasilkan garam merah kekuningan.

Mereka menyebut logam 'Cerio' yang baru ditemukan untuk menghormati Ceres, asteroid yang ditemukan oleh Giuseppe Piazzi pada tahun 1801. Nama Ceres juga sesuai dengan Dewa Pertanian dalam Mitologi Romawi.

Klaproth juga menentukan bahwa elemen baru yang ada di cerita, adalah dalam bentuk oksida, yang ia sebut Ockroita oksida karena warna merah kekuningannya.

Itu dapat melayani Anda: asam maleico: struktur, sifat, mendapatkan, menggunakan

Carl G. Mossandre, pada tahun 1825, berhasil mempersiapkan bukit logam menggunakan metodologi yang sama yang digunakan untuk isolasi aluminium pada tahun yang sama.

Mossandre bereaksi cerium sulfida dengan klorin untuk menghasilkan cerium klorida, mengurangi yang terakhir melalui reaksi kaliumnya. Hasilnya adalah kalium klorida dan bukit logam, mengamati bahwa logam yang diperoleh memiliki warna abu -abu dengan kilau logam buram.

Struktur Cerio

Bukit memiliki banyak struktur kristal, memiliki hingga empat bentuk alotropik hanya di bawah tekanan atmosfer.

Dalam panas, Cerio mengadopsi struktur kubik yang berpusat pada tubuh (BCC), yang hanya ada di atas 726 ºC, dan dilambangkan sebagai Δ-CE.

Di bawah 726 ºC ke suhu sekitar, Cerio mengadopsi struktur kubik yang berpusat pada wajah (FCC), diwakili sebagai γ-CE.

Dingin, di sisi lain, Cerio mengkristal dengan struktur DHCP, yang ada dalam kisaran suhu antara -150 ºC hingga 25 ºC kira -kira. Fase atau alotropik ini direpresentasikan sebagai β-C; Dan itu, bersama dengan γ-C, fase Cerio yang paling dominan.

Dan akhirnya, kami memiliki struktur FCC yang padat lainnya, yang ada di bawah -150 ºC, dan yang direpresentasikan sebagai α -CE.

Fitur yang tidak biasa di bukit adalah bahwa fase kristalnya memiliki kecepatan transisi yang berbeda. Yaitu, ketika kristal Cerio didinginkan, bukan seluruh strukturnya misalnya ke fase α-C, tetapi akan terdiri dari campuran α-C dan β-C, karena transformasi β-CE ke α- CE, lebih lambat dari γ-CE ke α-CE.

Konfigurasi elektronik

Pengaturan Cerium Elektronik

Konfigurasi elektronik yang disingkat CERIO adalah sebagai berikut:

[Xe] 4f¹ 5 d¹ 6s²

Perhatikan bahwa tiga tingkat energi hadir di orbital Valencia mereka: 4F, ​​5D dan 6S. Selain itu, keempat elektronnya memiliki energi elektronik yang relatif serupa, yang menjelaskan kekhasan struktural cerium lainnya: dapat dioksidasi atau dikurangi di bawah tekanan tinggi atau pendinginan yang intens.

Kation CE⁴⁺ Itu ada dan sangat stabil karena, seperti yang disebutkan di atas, empat elektron memiliki energi yang sama; Oleh karena itu, mereka dapat "tersesat" tanpa kesulitan dengan membentuk ikatan kimia. Di sisi lain, CE⁴⁺ Itu isolektronik untuk gas xenon, sehingga mendapatkan stabilitas ekstra.

Properti Cerio

Penampilan fisik

Solid putih perak

Masa molar

140.116 g/mol

Nomor atom

58

Titik lebur

795 ºC

Titik didih

3.443 ºC

Kepadatan

6.770 g/cm³

Panas fusi

5.46 kJ/mol

Panas penguapan

398 kJ/mol

Kapasitas kalori molar

26.94 J/(mol · k)

Kekerasan

Skala Mohs: 2.5

Keadaan oksidasi

Keadaan oksidasi bukit adalah +1 (CE⁺), +2 (CE²⁺), +3 (CE³⁺), +4 (CE⁴⁺), menjadi dua yang terakhir yang paling dominan.

Dapat melayani Anda: isopreno: struktur, sifat, aplikasi

Elektronegativitas

1.2 Pada Skala Pauling

Energi ionisasi

Pertama: 534 kJ/mol

Kedua: 1.050 kJ/mol

Ketiga: 1.949 kJ/mol

Reaktivitas

Bukit teroksidasi di udara membentuk lapisan oksida. Proses ini dipercepat dengan pembentukan pemanasan Cerio dioksida, CEO₂, kuning, juga dikenal sebagai ceria:

CE + O₂ → CEO₂

Cerio adalah logam piroforis, yaitu, ketika keripik yang berasal segera dikikis. Ini juga merupakan logam elektropositif, yang bereaksi dengan air lemah, reaksi yang meningkat dengan suhu, menghasilkan bukit (III) dan hidrogen gas:

2 CE + 6 H₂O → 2 CE (OH)₃ + 3 h₂

Bukit diserang oleh asam dan basa, kuat atau lemah, dengan pengecualian asam fluorhororat, yang dengannya membentuk lapisan pelindung cerium fluoride pada permukaan logam.

Di sisi lain, Cerio adalah agen pereduksi yang kuat, mampu bereaksi dengan sengit dengan seng, antimon dan fosfor pada 400 ºC.

Memperoleh

Bukit hadir dalam beberapa mineral, termasuk: La Monakita, La Bastnäsita, La Allanita, La Ceriita dan La Samarskita, menjadi mineral paling ekonomi Monakita dan Bastnäsita.

Bastnäsita, misalnya, setelah dikumpulkan, menerima perlakuan asam klorida untuk membersihkannya dari kotoran, seperti kalsium karbonat. Selanjutnya, di luar ruangan di luar ruangan untuk mengoksidasi itu menjadi oksida.

Kebanyakan lantanid dioksidasi untuk membentuk otak (LN₂SALAH SATU₃). Sesquexides sesuai dengan oksida yang dibentuk oleh tiga atom oksigen dan dua atom dari elemen lain. Namun, bukit dioksidasi menjadi cerium dioksida, yang tidak larut dalam air, mampu melenyapkan atau mengekstrak dengan asam klorida 0.5 m, dengan demikian dipisahkan dari lantanida lain.

Bukit logam dapat diperoleh dengan cara. Ini juga diproduksi oleh uranium, plutonium dan fisi nuklir thorium.

Penggunaan/Aplikasi

Pemecah

Bukit ini digunakan dalam kombinasi dengan beberapa elemen kimia, seperti lantano, neomida dan pasalomida, selain zat besi dan magnesium oksida, untuk bertindak sebagai batu dalam rokok dan lampu gas dan gas.

Petir

Cerium digunakan dalam pencahayaan lengkung karbon, digunakan dalam industri film, dan juga sebagai fosfor dalam pencahayaan neon dan di televisi berwarna.

Metalurgi

Bukit digunakan dalam metalurgi sebagai penstabil elektroda paduan dan pengelasan.

Dapat melayani Anda: benzaldehyde

Kaca

Cerium oksida digunakan sebagai senyawa pemolesan yang menghasilkan permukaan optik berkualitas tinggi, juga digunakan sebagai zat dekolorasi kaca, yang menjadi buram radiasi di dekat ultraviolet.

Bukit ini digunakan dalam mantel cahaya yang diciptakan oleh ahli kimia Austria Carl Auer von Welsbach, menggunakan cerium dioksida yang dicampur dengan thorium oxide untuk produksi cahaya putih cerah. Cerio oksida mencegah pelat kaca televisi dari gelap oleh pemboman elektron.

Industri minyak

Cerium digunakan sebagai katalis dalam proses distilasi minyak fraksinasi.

Lingkungan

Cerium oksida digunakan sebagai konverter katalitik untuk mengurangi emisi karbon monoksida dan nitrogen oksida dalam gas buang kendaraan bermotor. Oksida ini sangat beracun bagi manusia.

Cerio oksida, ditambahkan ke bahan bakar diesel, berfungsi sebagai katalis untuk pembakaran dan eliminasi partikel karbon, sehingga menghindari emisi ke atmosfer dalam bentuk jelaga.

Obat

Cerio oksalat telah digunakan dalam pengobatan mual dan muntah, terutama yang terjadi selama kehamilan.

Bukit digunakan dalam pengobatan luka yang diproduksi dalam luka bakar kelas tiga, tidak hanya karena efek antiseptiknya, tetapi juga membantu pencegahan komplikasi septik dan sistemik, yang terjadi setelah luka bakar saat memperbaiki racun yang dilepaskan.

Flammacerium (perak sulfadiazin) digunakan sebagai krim untuk mencegah infeksi luka karena luka bakar yang penting, mengurangi cerium nitrat penampilan imunosupresi.

Bukit itu digunakan sebagai antineoplastik, praktik yang dibuang. Namun, penelitian telah dimulai kembali untuk digunakan.

Sejumlah kecil Cerio ditemukan pada manusia, terutama di tulang karena kemiripannya dengan kalsium.

Telah ditunjukkan bahwa bukit dapat melakukan intervensi dalam metabolisme, dengan beberapa efek positif. Sebagai contoh, Cerio akan bertindak dalam metabolisme yang menghasilkan penurunan tekanan darah, kadar kolesterol, nafsu makan dan risiko koagulasi darah.

Referensi

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (edisi keempat). MC Graw Hill.
2. Jakupec, m. KE., Unfried, hlm. dan Keppler, b. P. (2005). Sifat farmakologis senyawa cerium. Putaran. Fisiol. Biochem. Farmakol. 153: 101-111
3. Wikipedia. (2020). Cerium. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
4. Kata. Doug Stewart. (2020). Fakta Elemen Cerium. Pulih dari: chemicool.com
5. Mohammad Reza Ganjali et al. (2016). Penurunan seri Lanthanides dengan berbagai metode analitik. Ilmiah.
6. Pusat Nasional Informasi Bioteknologi (2020). Cerium.  Ringkasan Pubchem Comunund untuk CID 23974,. Pulih dari: pubchem.NCBI.Nlm.Nih.Pemerintah