세륨

세륨(₅₈Ce)

58 La ← Ce → Pr - ↑ Ce ↓ Th 58Ce 주기율표 | 주기율표 확장
일반적 성질
족, 주기, 구역	n/a, 6주기, f-구역
화학 계열	란타넘족
겉보기	은백색
원자 질량	140.116(1) g/mol
전자 배열	[Xe] 4f1 5d1 6s2
준위별 전자 수	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
부피 탄성 계수	(γ form) 21.5 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 v e h

세륨(cerium)은 화학 원소로 기호는 Ce, 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.

성질

온도와 압력에 따른 세륨의 상

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 Ce (s) + 3 H₂SO₄ (aq) → 2 Ce³⁺ (aq) + 3SO_2-/₄ (aq) + 3 H₂ (g)

산업

산화세륨은 세리아라고 불리며 산화알미늄, 이산화규소 등과 함께 사용하여 법랑의 유탁제로 사용된다. 도자기의 유약으로는 잘 쓰이지 않으나 흰색 유약을 만들기 위해 쓰이기도 한다.

발견

1803년 스웨덴의 화학자 옌스 야코브 베르셀리우스와 빌헬름 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.

외부 연결

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• 세륨 - 네이버캐스트
• (영어) 세륨 - WebElements.com
• (영어) 세륨 - It's Elemental