原子の地図帳 / 第6周期・ランタノイド
セリウム(Cerium, Ce)
セリウムは原子番号58のランタノイドで、希土類元素の中で最も地殻中に多く存在します。+4の酸化状態を取れる数少ないランタノイドとして酸化触媒に利用されます。
58
常温: 固体
Ce
Cerium
原子量: 140.116
基本データ
- 原子番号
- 58
- 元素記号
- Ce
- 元素名（日本語）
- セリウム
- 元素名（英語）
- Cerium
- 分類
- ランタノイド
- 周期 / 族
- 第6周期 / 3族
- 標準状態
- 固体
- 標準原子量
- 140.116
- 電子配置
- [Xe] 4f1 5d1 6s2
- 電気陰性度（Pauling）
- 1.12
- 主な酸化数
- +4, +3
注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。
電子配置（ボーアモデル）
電子配置式
[Xe] 4f1 5d1 6s2
| 電子殻 | 電子数 |
|---|---|
| K（2e⁻まで） | 2個 |
| L（6e⁻まで） | 8個 |
| M（10e⁻まで） | 18個 |
| N（14e⁻まで） | 19個 |
| O（18e⁻まで） | 9個 |
| P（22e⁻まで） | 2個 |
概要
セリウムはランタノイドの中で最も地殻中に多く存在する元素で、希土類金属の中では比較的安価に入手できます。酸化状態が+3と+4の間で変化しやすい性質があり、酸化還元反応を利用した触媒や研磨剤として広く使われています。
発見の歴史
1803年、スウェーデンのイェンス・ベルセリウスとヴィルヘルム・ヒシンガー、およびドイツのマルティン・クラプロートがそれぞれ独立に発見しました。小惑星セレスの発見にちなんで命名されました。
主な用途・特徴
- 酸化セリウム（研磨剤・触媒）
- 三元触媒の酸素貯蔵能成分
- ガスライターの発火石（ミッシュメタル）
- UV吸収ガラス
自動車の排ガス浄化触媒やガラス研磨剤など、酸化・還元を繰り返す化学的な性質を活かした工業用途が中心です。
安全性・取扱い
金属は粉末状になると発火しやすい性質がありますが、化合物としての毒性は低く研磨剤などに安全に使われています。
学習のポイント
希土類元素の中で酸化数が+3と+4の間で変化しやすい性質は、酸化還元反応の応用例として出題されることがあります。
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