セリウム (Ce)

元素 58 · ランタノイド · 140.12 u

58140.12

セリウム

ランタノイド

電子殻ごとの電子数: 2, 8, 18, 19, 9, 2

セリウムは希土類元素の中で最も豊富に存在し、その量は銅とほぼ同程度である。二つの酸化状態を容易に切り替えられるため、酸素を運ぶ優れた触媒となる。

ライターの火花は、発火石のホイールで削り取られたセリウム合金が燃えているものである。

原子番号: 58
原子質量: 140.12 u
電子配置: [Xe] 6s² 4f¹ 5d¹
族・周期・ブロック: fブロック · 6 · f
酸化数: +3, +4
電気陰性度: 1.12 (Pauling)
融点: 798 °C
沸点: 3,424 °C
密度: 6.77 g/cm³
常温での状態: 固体
外観: 銀白色の柔らかい金属
発見: Martin Heinrich Klaproth, Jöns Jacob Berzelius and Wilhelm Hisinger, 1803

用途

触媒コンバーターの酸素貯蔵
ガラスやシリコンウェハーの研磨
ライターの発火石（フェロセリウム）
セルフクリーニングオーブンのコーティング

原子構造

セリウムの中性原子は58個の陽子と58個の電子を持つ。最も多く存在する同位体はおよそ82個の中性子を持ち、これが質量数140の由来である。中性子の数が変われば同位体が変わり、陽子の数が変われば別の元素になる。

これらの電子は内側の電子殻から順に配置され、電子殻ごとの電子数は2, 8, 18, 19, 9, 2である。軌道表記では[Xe] 6s² 4f¹ 5d¹となる。

3D electron orbitals

See where セリウム's electrons actually are — a cloud of 26,000 points sampled from the probability density |ψ|², not a cartoon of a lobe.

周期表における位置

fブロック第1行、原子番号57〜71の元素群。互いに化学的性質がよく似ており分離が難しいが、磁石やレーザー、蛍光体に欠かせない。

陽子が1つ少ない元素: ランタン
陽子が1つ多い元素: プラセオジム

発見と名前の由来

セリウムはMartin Heinrich Klaproth, Jöns Jacob Berzelius and Wilhelm Hisingerによって1803年に発見された。名前の由来：準惑星ケレスにちなむ。

さらに調べる

元素周期表元素周期表（インタラクティブ）118元素すべて電荷と酸化数各元素が作るイオン電子配置簡略表記と全記法モル質量計算任意の化学式のモル質量を、元素ごとに寄与する質量と質量パーセント組成とともに計算する。化学反応式の係数調整任意の化学反応式の係数を調整し、両辺の原子数を確認できるようにする。主要な化合物のモル質量以下の各化合物は、モル質量が元素ごとの計算過程とともに示されている。

原子量はIUPAC/CIAAWに基づき、物理的性質は米国国立医学図書館のPubChemに基づく。実測されていない値は推定値ではなく「未測定」として示している。

よくある質問

セリウムの原子量はいくつか。

セリウムの標準原子量は140.12で、IUPACの同位体組成・原子量委員会（CIAAW）が定めている。

セリウムの陽子・中性子・電子の数はそれぞれいくつか。

セリウムは58個の陽子を持つ。原子番号はそのまま陽子の数を表し、これがセリウムをセリウムとして決定づける値である。中性の原子では電子の数も陽子と同じ58個になる。中性子の数は同位体によって異なるが、最も多く存在する同位体ではおよそ82個で、140 − 58 = 82という関係から求められる。

セリウムの電子配置はどうなっているか。

セリウムの電子配置は[Xe] 6s² 4f¹ 5d¹である。電子は6個の電子殻に2, 8, 18, 19, 9, 2のように分布する。

セリウムは金属か。

はい。セリウムはランタノイドに分類される。金属光沢をもち、電気や熱をよく伝え、反応では電子を失って陽イオンになりやすい。

セリウムは何族・何周期に属するか。

セリウムは周期表の下に別枠で示されるfブロックの元素で、第6周期に位置し、ランタノイドの仲間である。この領域の元素には、標準的な18列の族番号が割り当てられていない。

セリウムのイオンの価数はいくつか。

セリウムは化合物中でイオン3+ / 4+になることが多い。全体として見ると、とりうる酸化数は+3, +4である。

セリウムの融点はどのくらいか。

セリウムは798 °Cで融解し、3,424 °Cで沸騰する。室温では固体である。

セリウムは何に使われるか。

セリウムの主な用途には触媒コンバーターの酸素貯蔵, ガラスやシリコンウェハーの研磨, ライターの発火石（フェロセリウム）, セルフクリーニングオーブンのコーティングが挙げられる。セリウムは希土類元素の中で最も豊富に存在し、その量は銅とほぼ同程度である。二つの酸化状態を容易に切り替えられるため、酸素を運ぶ優れた触媒となる。。

セリウムを発見したのは誰で、名前の由来は何か。