Церий (Ce) в таблице Менделеева: период, группа, масса

Теория:

Церий (Ce) в периодической системе: 6‑й период, 3‑я группа (лантаноиды), атомная масса 140,116 а.е.м.

Занимает положение в 6‑м периоде, открывая семейство лантаноидов. Церий — самый распространенный редкоземельный металл, известный своей способностью искрить при трении и уникальной переменной валентностью.

Будучи первым элементом ряда лантаноидов, он является связующим звеном между d-элементами и f-элементами, расположенными в нижней части таблицы Менделеева.

Нахождение Церия в системе и начало заполнения f-подуровня определяют его важные химические параметры:

Способность проявлять валентности III и IV (единственный из лантаноидов, легко образующий устойчивые соединения в степени окисления +4).

А также широкое применение в производстве ферроцерия (кремни для зажигалок) и катализаторов для очистки автомобильных выхлопов.

Структура атома подтверждается его электронной формулой (конфигурацией):

[Xe] 4f¹ 5d¹ 6s².

По этой формуле можно определить его как f-блочный элемент, где появляется первый электрон на 4f-подуровне.

Церий в таблице Менделеева можно определить на основании закона периодичности: положение в начале ряда лантаноидов, период 6, группа III, а также по его порядковому номеру (Z = 58).

Как определить положение Церия в Таблице Менделеева

Локация церия в таблице описывается характеристиками его атомного ядра — его «химическим аттестатом» (паспортом):

1. Порядковый номер (атомный номер).
2. Наименование (название) элемента.
3. Группа (формально 3-я группа, начало лантаноидов).
4. Период (горизонтальный ряд).
5. Электронное семейство (церий — f‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 58)

• Служит уникальным кодом элемента в системе.
• В ядре — 58 протонов; в нейтральной оболочке — 58 электронов.
• Электронное строение: [Xe] 4f¹ 5d¹ 6s².

Важно: Церий — уникальный лантаноид, который может отдавать 4 электрона, достигая стабильной электронной конфигурации благородного газа ксенона.

Название и символ

• Название: «церий» (назван в честь малой планеты Цереры, открытой незадолго до элемента).
• Символ: Ce.
• Примечание: Открыт в 1803 году одновременно Берцелиусом и Хизингером, а также Клапротом.

Группа (3 / III B)

Расположен в 3‑й группе (лантаноиды). В классическом виде таблицы церий стоит первым в отдельной строке лантаноидов под основным полем.

Химический потенциал:

• Валентность церия: проявляет валентности III и IV.
• Степень окисления: +3 и +4. Соединения церия (IV) являются мощными окислителями.

Период (6‑й)

Находится в 6‑м периоде — его электроны распределены по шести энергетическим уровням.

Влияние на свойства:

• Пирофорность: В мелкораздробленном состоянии церий самовоспламеняется на воздухе.
• Стекольная промышленность: Оксид церия используется для полировки высококачественных линз и зеркал.

Все значения элементов в полной сводной таблице параметров химических элементов (Z, Ar, Группа, Период).

Относительная атомная масса (Ar)

• Ar(Ce) ≈ 140,116 а.е.м.
• Определение: среднее значение четырех природных изотопов, преобладающим из которых является Церий-140 (88,48%).

Все значения для всех элементов можно узнать в таблице атомных масс.

f‑Элемент (электронное семейство)

Церий открывает 4f‑подуровнь. Его конфигурация [Xe] 4f¹ 5d¹ 6s² показывает наличие электронов на f- и d-подуровнях одновременно.

Определение энергетических уровней Церия по Таблице Менделеева

Положение Церия (Ce) в системе Менделеева определяет его сложную электронную структуру.

1. 6-й период (Число слоев)

• Итог: У Церия 6 энергетических уровней.

2. Распределение электронов по уровням

Атомный номер Церия — 58. Распределение электронов выглядит так:

Ce ) 2 ) 8 ) 18 ) 19 ) 9 ) 2

3. Группа лантаноидов

• Активный металл: Церий энергично реагирует с водой и кислотами.
• Металлургия: Используется как добавка к сталям и чугунам для улучшения их прочности.

Проверка знаний: Как определить церий по таблице Менделеева

Выберите три верных тезиса, которые характеризуют Церий (Ce).

1) Порядковый номер — 58.

2) Первый элемент в ряду лантаноидов.

3) Может проявлять степень окисления +4.

4) Является галогеном.

5) Находится в 3-м периоде.

Часто задаваемые вопросы: