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铈   ₅₈Ce

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外觀
银白色
概況
名稱·符號·序數	铈（cerium）·Ce·58
元素類別	镧系元素
族·週期·區	不適用 ·6·f
標準原子質量	140.116（1）
電子排布	[Xe] 4f1 5d1 6s2 2, 8, 18, 19, 9, 2
歷史
發現	马丁·克拉普罗特、永斯·贝采利乌斯、威廉·希辛格（1803年）
分離	卡尔·古斯塔夫·莫桑德（1839年）
物理性質
物態	固体
密度	（接近室温） 6.770 g·cm−3
熔點時液體密度	6.55 g·cm−3
熔點	1068 K，795 °C，1463 °F
沸點	3716 K，3443 °C，6229 °F
熔化熱	5.46 kJ·mol−1
汽化熱	398 kJ·mol−1
比熱容	26.94 J·mol−1·K−1
蒸汽壓 壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k 溫/K 1992 2194 2442 2754 3159 3705
原子性質
氧化態	4, 3, 2, 1 （(a mildly basic oxide)）
電負性	1.12（鲍林标度）
電離能	第一：534.4 kJ·mol−1 第二：1050 kJ·mol−1 第三：1949 kJ·mol−1 （更多）
原子半徑	181.8 pm
共價半徑	204±9 pm
雜項
晶體結構	六方 β-Ce 面心立方 γ-Ce
磁序	顺磁性
電阻率	β, poly: 828 nΩ·m
熱導率	11.3 W·m−1·K−1
膨脹係數	γ, poly: 6.3 µm/(m·K)
聲速（細棒）	（20 °C）2100 m·s−1
楊氏模量	γ form: 33.6 GPa
剪切模量	γ form: 13.5 GPa
體積模量	γ form: 21.5 GPa
泊松比	γ form: 0.24
莫氏硬度	2.5
維氏硬度	210–470 MPa
布氏硬度	186–412 MPa
CAS號	7440-45-1
最穩定同位素
主条目：铈的同位素 同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰變 方式 能量（MeV） 產物 134Ce syn 3.16 d ε 0.500 134La 136Ce 0.185% >3.8×1016 y β+β+ 2.419 136Ba 138Ce 0.251% >1.5×1014 y β+β+ 0.694 138Ba 139Ce syn 137.640 d ε 0.278 139La 140Ce 88.450% 穩定，帶82個中子 141Ce syn 32.501 d β− 0.581 141Pr 142Ce 11.114% >5×1016 y β−β− 1.417 142Nd α 1.298 138Ba 144Ce syn 284.893 d β− 0.319 144Pr

铈（英语：Cerium）是一种化学元素，它的化学符号是Ce，它的原子序数是58，属于镧系元素，也是稀土元素之一。灰色软金属。在独居石中占稀土总量的40%以上。

化学性质活泼，在空气中用刀刮即着火，溶于酸，不溶于碱。

鈰的拉丁名稱Cerium是以小行星穀神星來命名的，另一種以小行星來命名的元素是鈀。

在1801年1月1日那晚，意大利的天文學家皮愛艾奇(Piazzi)在火星和木星之間的大間隙裡找到了一顆繞行太陽運行的新行星，為了維持行星以羅馬神明為名的傳統，這個天體就以農事女神之名命名為穀神星Ceres。麥片類食物的英文為cereal，也是源自於農事女神。穀神星發現的當年科學界頗為興奮，因此在穀神星發現後找到的第一個新元素，就命名為鈰cerium來向穀神星致敬。

性质

物理性质

铈块

铈是一种银白色的镧系金属，和铁的光泽类似，有延展性，比铁软。铈拥有所有元素中第二长的液态范围：2648℃(从795℃到3443℃)。（而錼是第一长的）。

铈的相图

铈在室温和大气压下为γ铈，低于16℃转变为β铈，而在-172℃则开始变换为α铈，在-269℃转变完成。α铈的密度为8.16。在大气压下，液态铈的密度比固态铈大。^[1][2]

化学性质

铈在空气中缓慢^{[來源請求]}被氧化，但在150℃迅速燃烧，生成二氧化铈：

Ce + O₂ → CeO₂

铈的金属活动性较强，和冷水缓慢反应，和热水快速反应，生成氢氧化铈：

2 Ce (s) + 6 H₂O (l) → 2 Ce(OH)₃ (aq) + 3 H₂ (g)

铈可以和所有卤素反应：

2 Ce (s) + 3 F₂ (g) → 2 CeF₃ (s) （白色）^{[來源請求]}

2 Ce (s) + 3 Cl₂ (g) → 2 CeCl₃ (s) （白色）

2 Ce (s) + 3 Br₂ (g) → 2 CeBr₃ (s) （白色）

2 Ce (s) + 3 I₂ (g) → 2 CeI₃ (s) （黄色）

铈可以在稀硫酸中迅速溶解，生成无色的Ce³⁺，其存在形式为[Ce(H₂O)₉]³⁺:^[3]

2 Ce (s) + 3 H₂SO₄ (aq) → 2 Ce³⁺ (aq) + 3 SO2−
4 (aq) + 3 H₂ (g)

用途

鈰鐵合金在藉由摩擦後可引起火星，常作為打火石的主要成分。

氧化铈是最优质的玻璃抛光粉；铈可用作催化剂、电弧电极、特种玻璃等；硝酸铈用于制煤气灯上用的白热纱罩等。

铈在核工業中常用作δ相钚的穩定劑(添加量為0.9~1%質量分數)。

氧化铈的纳米粉末可以作为柴油添加剂,提高柴油发动机燃油效率,减少柴油发动机的排放。^[4][5]

• Lu Le Laboratory 鈰鐵合金的起火影片

1. 
   ^ Stassis, C.; Gould, T.; McMasters, O.; Gschneidner, K.; Nicklow, R. Lattice and spin dynamics of γ-Ce. Physical Review B. 1979, 19 (11): 5746. doi:10.1103/PhysRevB.19.5746. 
   


2. 
   ^ Patnaik, Pradyot. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill. 2003: 199–200 [2009-06-06]. ISBN 0070494398. 
   


3. 
   ^ Chemical reactions of Cerium. Webelements. [2009-06-06]. 
   


4. 
   ^ Barry Fox. Nano fuel additive enters efficiency trials. 15 October 2003. 
   


5. 
   ^ Jung,Heejung; Kittelson, David B.; Zachariah, Michael R. The influence of a cerium additive on ultrafine diesel particle emissions and kinetics of oxidation. Combustion and Flame. 2005, 142 (3): 276–288. doi:10.1016/j.combustflame.2004.11.015.