세륨

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세륨(58Ce)
58 LaCePr
-

Ce

Th
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우눈셉튬 (미확정)
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면심 입방정계
58 전자 껍질
58Ce
일반적 성질
, 주기, 구역 n/a, 6주기, f-구역
화학 계열 란타넘족
겉보기 은백색
Ce,58.jpg
원자 질량 140.116(1) g/mol
전자 배열 [Xe] 4f1 5d1 6s2
준위전자 2, 8, 18, 19, 9, 2
세륨의 전자껍질 (2, 8, 18, 19, 9, 2)
물리적 성질
상태 고체
밀도 (실온) 6.770 g·cm−3
액체 밀도 (녹는점) 6.55 g·cm−3
녹는점 1068 K
끓는점 3716 K
융해열 5.46 kJ/mol
기화열 398 kJ/mol
열용량 (25 °C) 26.94 J/(mol·K)
증기압
압력(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
온도(K) 1992 2194 2442 2754 3159 3705
원자의 성질
산화수 3, 4
(염기성 산화물)
전기 음성도 1.12 (폴링 척도)
이온화 에너지 1차: 534.4 kJ/mol
2차: 1050 kJ/mol
3차: 1949 kJ/mol
원자 반지름 185 pm
그 밖의 성질
결정 구조 면심 입방정계
자기적 질서 상자성
전기저항률 (실온) (β, poly) 828 nΩ·m
열전도율 (300 K) 11.3 W/(m·K)
열팽창계수 (실온) (γ, poly)
6.3 µm/(m·K)
음속 (막대) (20 °C) 2100 m/s
영률 (γ form) 33.6 GPa
전단 탄성 계수 (γ form) 13.5 GPa
푸아송 비 (γ form) 0.24
모스 굳기 2.5
비커스 굳기 270 MPa
브리넬 굳기 412 MPa
CAS 등록번호 7440-45-1
주요 동위 원소
동위체 존재비 반감기 DM DE
(MeV)
DP
134Ce 인공 3.16 일 ε 0.500 134La
136Ce 0.19% 안정
138Ce 0.25% 안정
139Ce 인공 137.640 일 ε 0.278 139La
140Ce 88.48% 안정
141Ce 인공 32.501 일 β- 0.581 141Pr
142Ce 11.08% 안정
144Ce 인공 284.893 일 β- 0.319 144Pr
동위 원소 목록

세륨(문화어: 세리움←영어: cerium 시어리엄[*])은 화학 원소로 기호는 Ce(←라틴어: cerium 케리움[*]), 원자 번호는 58이다. 세륨은 은색을 띄며 연성이 있는 무른 금속으로 공기 중에서 쉽게 산화한다. 세륨은 지각 전체의 무게에서 0.0046% 정도를 차지하여 희토류 원소 중 가장 흔한 원소이다. 모나자이트에서 추출한다. 세륨은 유리에 색을 입힐 때 촉매로 사용하며 형광등의 인광물질을 도포할 때도 사용된다. 세륨·란타넘 합금으로 탄환을 만들어 예광탄으로 쓰기도 한다.[1]

성질[편집]

온도와 압력에 따른 세륨의

세륨은 광택이 있는 은색을 띠는 란타넘족 금속이다. 무르고 연성이 커 굽히거나 펴기 쉽다.

공기 중에서 쉽게 산화하여 산화세륨이 된다.

Ce + O2 → CeO2

할로젠과 반응하여 화합물을 만든다.

2 Ce (s) + 3 F2 (g) → 2 CeF3 (s) [백색]
2 Ce (s) + 3 Cl2 (g) → 2 CeCl3 (s) [백색]
2 Ce (s) + 3 Br2 (g) → 2 CeBr3 (s) [백색]
2 Ce (s) + 3 I2 (g) → 2 CeI3 (s) [황색]

세륨은 황산 수용액에 녹아 수산화세륨기([Ce(OH2)9]3+)를 이룬다.[2]

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

산업[편집]

산화세륨은 세리아라고 불리며 산화알미늄, 이산화규소 등과 함께 사용하여 법랑유탁제로 사용된다. 도자기유약으로는 잘 쓰이지 않으나 흰색 유약을 만들기 위해 쓰이기도 한다.[3]

발견[편집]

1803년 스웨덴의 화학자 옌스 야코브 베르셀리우스빌헬름 힌싱게르가 독자적으로 세륨을 발견되었다. 세륨이라는 이름은 1801년 발견된 왜행성 세레스의 이름을 따 베르셀리우스가 이름 붙인 것이다. 이와 별도로 독일의 화학자 마르틴 하인리히 클라프도 독자적인 연구를 통해 세륨을 발견하였다.[4]

주석[편집]

  1. 손동식, 따따따 화학닷컴(놀라운 생활 속 화학이야기), 맑은 창, 2008, 143쪽
  2. Chemical reactions of Cerium, Webelements
  3. 김박윤, 유약과 그 안료, 대광서림, 2007, 115쪽
  4. 케서린 쿨렌, 최미화 역, 천재들의 과학노트 2. 화학, 일출봉, 2007, 89쪽

외부 연결[편집]