Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Церий и его характеристики

Общая характеристика церия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Церий – пятьдесят восьмой элемент Периодической таблицы. Обозначение – Ce от латинского «cerium». Расположен в шестом периоде, IIIB группе. Относится к металлам. Заряд ядра равен 58.

Церий относится к группе редкоземельных элементов, однако он, по сравнению с другими представителями этой группы, вместе с лантаном и неодимом более распространен в природе, так содержание церия в земной коре составляет порядка 70 г/т.

В виде простого вещества церий представляет собой серебристо-белый (в-виде порошка — серый), тяжелый пластичный парамагнитный металл (рис. 1). Во влажном воздухе покрывается оксидной пленкой. Не реагирует с холодной водой, щелочами, гидратом аммиака. Сильный восстановитель; реагирует с горячей водой, кислотами, водородом, кислородом, галогенами.

Церий. Внешний вид и его характеристики

Рис. 1. Церий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса церия

Относительной молекулярная масса вещества (Mr) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (Ar) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии церий существует в виде одноатомных молекул Ce, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 140,116.

Изотопы церия

Известно, что в природе церий может находиться в виде четырех стабильных изотопов 136Ce (0,185%), 138Ce (0,251%), 140Ce (88,45%) и 142Ce (11,114%). Их массовые числа равны 136, 138, 140 и 142 соответственно. Ядро атома изотопа церия 136Ce содержит пятьдесят восемь протонов и семьдесят восемь нейтронов, остальные изотопы отличаются от него только числом нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы церия с массовыми числами от 119-ти до 157-ми, а также десять изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 139Ce с периодом полураспада равным 137,641 суток.

Ионы церия

На внешнем энергетическом уровне атома церия имеется три электрона, которые являются валентными:

1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f25s266s2.

В результате химического взаимодействия церий отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Ce0 -3e → Ce3+;

Ce0 -4e → Ce4+.

Молекула и атом церия

В свободном состоянии церий существует в виде одноатомных молекул Ce. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу церия:

Энергия ионизации атома, эВ

5,60

Относительная электроотрицательность

1,12

Радиус атома, нм

0,181

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Осуществите ряд химических превращений:

Ce→Ce(OH)3→ Ce2O3→ CeCl3.

Ответ При растворении церия в горячей воде образуется гидроксид этого металла:

2Се + 6H2O(hot)→ 2Се(OH)3 + 3Н2­.

При нагревании до 400 – 500oС гидроксид церия разлагается на оксид и воду:

Се(OH)3→Се2O3 + H2O.

Оксид церия растворяется в разбавленной соляной кислоте с образованием хлорида церия:

Се2O3 + 6HCl(dilute)→ 2СеCl3 + 3H2O.

ПРИМЕР 2
Задание Рассчитайте массовые доли элементов, входящих в состав оксида церия (III), если его молекулярная формула имеет вид Се2O3.
Решение Массовая доля элемента в составе какой-либо молекулы определяется по формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / Mr (HX) × 100%.

Найдем молекулярную массу оксида церия (III):

Mr(Се2O3) = 2×Ar(Се) + 3×Ar(O) = 2×140 + 3×16 = 280 + 48 = 328г.

Тогда, массовые доли церия и кислорода будут равны:

ω (Се) = 2 × Ar (Се) / Mr (Се2O3) × 100%;

ω (Се) = 2 × 140 / 328 × 100% = 85,36%.

ω (O) = 3 × Ar (O) / Mr (Се2O3) × 100%;

ω (O) = 3 × 16 / 328 × 100% = 14,64%.

Ответ Массовая доля церия равна 85,36%, массовая доля кислорода равна 14,64%.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.