세륨

세륨(₅₈Ce)
개요
영어명	Cerium
표준 원자량 (Ar, standard)	140.116(1)
주기율표 정보
	La ← Ce → Pr
원자 번호 (Z)	58
족	n/a
주기	6주기
구역	f-구역
화학 계열	란타넘족
전자 배열	[Xe] 4f1 5d1 6s2
준위별 전자 수	2, 8, 18, 19, 9, 2
물리적 성질
겉보기	은백색
상태 (STP)	고체
녹는점	1068 K
끓는점	3716 K
밀도 (상온 근처)	6.770 g/cm3
융해열	5.46 kJ/mol
기화열	398 kJ/mol
몰열용량	26.94 J/(mol·K)
원자의 성질
산화 상태	3, 4; (염기성 산화물)
전기 음성도 (폴링 척도)	1.12
이온화 에너지	1차: 534.4 kJ/mol ; 2차: 1050 kJ/mol ; 3차: 1949 kJ/mol ; ;
원자 반지름	185 pm (실험값)
	스펙트럼 선
	스펙트럼 선
그 밖의 성질
결정 구조	면심 입방정계 (fcc)
음속 (얇은 막대)	2100 m/s (20 °C)
열팽창	(실온) (γ, poly); 6.3 µm/(m·K)
열전도율	11.3 W/(m·K)
전기 저항도	(실온) (β, poly) 828 n Ω·m
자기 정렬	상자성
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 굳기계	2.5
비커스 굳기	270 MPa
브리넬 굳기	412 MPa
CAS 번호	7440-45-1
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세륨(문화어: 세리움←영어: Cerium 시어리엄^[*])은 화학 원소로 기호는 Ce(←라틴어: Cerium 케리움^[*]), 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.^[1]

성질편집

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]

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

산업편집

산화세륨은 세리아라고 불리며 산화알미늄, 이산화규소 등과 함께 사용하여 법랑의 유탁제로 사용된다. 도자기의 유약으로는 잘 쓰이지 않으나 흰색 유약을 만들기 위해 쓰이기도 한다.^[3]

발견편집

1803년 스웨덴의 화학자 옌스 야코브 베르셀리우스와 빌헬름 힌싱게르가 독자적으로 세륨을 발견하였다. 세륨이라는 이름은 1801년 발견된 왜행성 세레스의 이름을 따 베르셀리우스가 이름 붙인 것이다. 이와 별도로 독일의 화학자 마르틴 하인리히 클라프도 독자적인 연구를 통해 세륨을 발견하였다.^[4]

각주편집

↑ 손동식, 따따따 화학닷컴(놀라운 생활 속 화학이야기), 맑은 창, 2008, 143쪽
↑ Chemical reactions of Cerium, Webelements
↑ 김박윤, 유약과 그 안료, 대광서림, 2007, 115쪽
↑ 케서린 쿨렌, 최미화 역, 천재들의 과학노트 2. 화학, 일출봉, 2007, 89쪽

외부 링크편집

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세륨

[1] 손동식, 따따따 화학닷컴(놀라운 생활 속 화학이야기), 맑은 창, 2008, 143쪽

[2] Chemical reactions of Cerium, Webelements

[3] 김박윤, 유약과 그 안료, 대광서림, 2007, 115쪽

[4] 케서린 쿨렌, 최미화 역, 천재들의 과학노트 2. 화학, 일출봉, 2007, 89쪽

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