Cerium Một loại đất hiếm có nhiều ứng dụng trong cuộc sống

15/04/2014

1


15/04/2014

2


TỔNG QUAN
•

Ngun tố thuộc nhóm Lantan, ít độc
hại

•

Được tìm thấy bởi

Wilhelm von

Hisinger, Jưns Jacob Berzelius, Martin
Klaproth năm 1839
•

Chiếm 0,0046 % vỏ trái đất theo khối

lượng

Cerium , Ce , Z= 58 , M=140.116

[Xe].4f1.5d1.6s2

15/04/2014

•

Ce tinh khiết > 98% : $380 / 100g

•

Ce kém tinh khiết : $1.20 / 100g

3


TỔNG QUAN
 Trong tự nhiên, Ce phong phú nhất trong nhóm các nguyên tố
đất hiếm ( chiếm 0.0046% trọng lượng vỏ trái đất)(nhiều hơn cả
lượng Cu, Co )
 Ce trong đất có khoảng 2-150 ppm, trong nước biển khoản 1,5
ppt
 Ce được tìm thấy nhiều nhất trong các khống như : monazite
(Ce,La,Th,Nd,Y)PO4, bastnasite (Ce,La,Y)CO3F

15/04/2014

4


15/04/2014

5


 Kim loại mềm, ánh kim, dễ dát
mỏng, kéo sợi
 Dễ bị oxy hóa trong khơng khí

15/04/2014

6


THÔNG SỐ CƠ BẢN
 Tnc = 795 °C , Ts =3360 °C
 Số oxh phổ biến: +4, +3, +2
 4 dạng thù hình chính ở dk áp suất tiêu chuẩn :α, β, γ, δ

 Tính thuận từ
 Các đồng vị : có tất cả 39 đồng vị cả tổng hợp lẫn tự nhiên , từ
119Ce đến 157Ce

15/04/2014

7


CẤU TRÚC TINH THỂ CÁC DẠNG THÙ
HÌNH

T > 726 °C, δ-cerium

T phòng-726 °C, γ-cerium
T <-150°C , α-cerium

-150°C đến nhiệt độ
phòng,
β-cerium

15/04/2014

8


TÍNH CHẤT HĨA HỌC
 Dễ bị oxy hóa trong khơng khí, ở T= 150 °C chuyển dạng Ce(IV)
oxit theo phản ứng sau:
Ce + O2 → CeO2

 Dễ bắt cháy khi ở dạng phoi nhỏ
 Phản ứng chậm với nước lạnh, nhưng nhanh với nước nóng
2 Ce (s) + 6 H2O (l) → 2 Ce(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)

15/04/2014

9


TÍNH CHẤT HĨA HỌC
 Phản ứng với tất cả các halogen

2 Ce (s) + 3 𝐹2 (g) → 2 Ce𝐹3 (s) [trắng]
2 Ce (s) + 3 𝐶𝑙2 (g) → 2 Ce𝐶𝑙3 (s) [trắng]

2 Ce (s) + 3 𝐵𝑟2 (g) → 2 Ce𝐵𝑟3 (s) [trắng]
2 Ce (s) + 3 𝐼2 (g) → 2 Ce𝐼3 (s) [vàng]

15/04/2014

10


TÍNH CHẤT HĨA HỌC
 Dễ dàng hịa tan trong dung dịch axit sunfuric lỗng thành dung
dịch khơng màu chứa Ce(III) tồn tại ở dạng phức [Ce(OH2)9]3+
2 Ce (s) + 3 𝐻2 𝑆𝑂4 (aq) → 2 𝐶𝑒 +3 (aq)+ 3𝑆𝑂4 −2 (aq) + 3𝐻2 (g)

15/04/2014

11


CÁC HỢP CHẤT TIÊU BIỂU
 Ce thường tồn tại dưới dạng các hợp chất có số oxh +2, +3 và +4
 Các hợp chất Ce(II) như CeH2, CeI2 và CeS( hiếm)
 Các hợp chất Ce(III) phổ biến : , CeCl3 , Ce2(CO3)3 , Ce2O3 ,

CeF3
 Các hợp chất phổ biến Ce(IV) là CeO2 , Ce(SO4)2

15/04/2014

12


CÁC HỢP CHẤT TIÊU BIỂU

Cerium(IV) sulfate

Cerium(III) chloride

- Muối Ce(IV) thường có màu cam, hoặc vàng đậm, cịn
muối Ce(III) thườn trắng hoặc không màu

15/04/2014

13


CÔNG NGHỆSẢN XUẤT

15/04/2014

14


TINH CHẾ CE TỪ HỢP CHẤT

• Sản xuất Ce có độ tinh khiết cao

15/04/2014

15


ỨNG DỤNG

15/04/2014

16


TÀI LIỆU THAM KHẢO

 /> /> />
 /> />
15/04/2014

17


15/04/2014

18