Lanthan  Periodensystem  Thorium  Praseodym
 
Cer                                                 58Ce
engl. cerium; nach dem Planetoiden Ceres
 
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Reines Cer ist ein silberweißes Lanthanoid,
das an der Luft rasch anläuft
relat. Atommasse:  
Ordnungszahl:  
Schmelzpunkt:  
Siedepunkt:  
Oxidationszahlen:  
Dichte:  
Härte (Mohs):  
Elektronegativität:  
Atomradius:  
Elektronenkonfig.:  
natürl. Häufigkeit:  
  
  
   
140,116  
58    
798 °C   
3443 °C    
4, 3   
6,773 g/cm³   
1,5   
1,12 (Pauling)   
182,5 pm   
[Xe]4f26s2   
Ce-136    0,19%  
Ce-138    0,25% 
Ce-140  88,48%  
Ce-142  11,08%   
 
 
Eigenschaften:   
Cer ist ein silberweiß glänzendes, sehr weiches und gut dehnbares Schwermetall, das an der Luft rasch oxidiert und grau anläuft. Es sind vier Modifikationen bekannt:  
  
a-Cer  --(-196°C)--> b-Cer  --(-24°C)--> g-Cer  --(+726°C)--> d-Cer   
   
Cer ist chemisch sehr reaktionsfähig und läuft an der Luft je nach Feuchtigkeit gelb, braun oder grau an. Mit kaltem Wasser entwickelt es langsam, mit warmem Wasser schnell und mit Säuren stürmisch Wasserstoff. Beim Erwärmen auf 180°C entzündet es sich bereits an der Luft und verbrennt mit blendend weißer Flamme. Mit reinem Sauerstoff erfolgt eine explosionsartige Umsetzung, die noch stärker ausfällt als beim Magnesium. Pulverisiertes Cer ist stark pyrophor: Schon beim Reiben an rauhen Flächen entzünden sich die Metallsplitter.  
 
 
Vorkommen:   
Cer ist das häufigste Metall in der Reihe der Lanthanoide und steht mit einem Anteil von 0,0043% an 28. Stelle der Elementhäufigkeit. Cer kommt stets zusammen mit anderen Seltenerden-Mineralien vor. Die Ceriterden enthalten vorwiegend Erze der leichteren Lanthanoide von Lanthan bis Gadolinium. Zu ihnen gehört der Monazit (Cerphosphat), aus dem die Elemente Cer und Lanthan gewonnen werden. Bedeutende Lagerstätten an Cer-Mineralien liegen in Skandinavien, in den GUS-Staaten, in Indien, in Südafrika, in Kongo und in den USA.  
    
 
 
links: Rosa Monazit (Cerphosphat) aus Llallagna/Bolivien,
rechts Cerit (Ceriterde) aus Bastnäs/Spanien;
aus beiden Mineralien lässt sich Lanthan und Cer gewinnen
 
 
Geschichtliches:   
Das Element wurde im Jahre 1803 von dem deutschen Chemiker Martin H. Klaproth (1743-1817) in Berlin entdeckt, als er einen Cerit aus Bastnäs (siehe Bild) chemisch analysierte. Er benannte die neue Erde Ochroiterde (griech. ochros, "ocker"). Fast gleichzeitig und unabhängig voneinander fanden auch die schwedischen Chemiker J.J. Berzelius (1749-1848) und Wilhelm Hisinger (1766-1852) in Stockholm diese Erde. Sie benannten die Erden nach dem gerade entdeckten Planetoiden Ceres. Das chemische Symbol Ce schlug Berzelius im Jahre 1814 vor. Im Jahre 1825 gelang Carl Gustav Mosander (1797-1858) in Stockholm die erstmalige Herstellung des Metalls Cer durch eine Reduktion von Cerchlorid mit Natrium. Im Jahre 1839 wies Mosander nach, dass die von Klaproth entdeckte Ochroiterde keine reines Ceroxid war, sondern eine Mischung mehrerer Erden darstellte. Dabei gelang ihm auch die Entdeckung des Lanthans.  
   
 
 
Quelle: nach Binder, Lexikon der chemischen Elemente
 
 
Herstellung:    
Der wichtigste Rohstoff zur Cerherstellung ist der Monazitsand. Aus einem Kilogramm können ca. 220g Cer, 120g Lanthan, 100g Neodym, 30g Praseodym und eine ganze Reihe weiterer Lanthanoide gewonnen werden. Das Erz wird zunächst angereichert und mit konzentrierter Schwefelsäure aufgeschlossen. Die erhaltenen Sulfate werden in Eiswasser mit Oxalsäure als Oxalate ausgefällt und durch Glühen in die Oxide umgewandelt. Die Abtrennung des Ceroxids erfolgt durch Ionenaustausch und Komplexbildung. Mit steigender Ordnungszahl, vom Lanthan bis zum Ytterbium, nimmt die Tendenz zur Komplexbildung bei den Lanthanoiden ständig zu. Diese Eigenschaft kann bei der Abtrennung ausgenutzt werden.  
   
Durch eine Reaktion mit Chlorwasserstoff erhält man Cer(III)-chlorid, das durch eine Schmelzflusselektrolyse oder durch eine Reduktion mit Calcium oder Magnesium zu Cer umgewandelt wird. Dieses Verfahrensprinzip wird bei allen Seltenerdenmetallen angewandt (siehe z.B. beim Yttrium). 
 
  
Verwendung:    
Das Metall dient in Legierungen zur Erhöhung der Festigkeit und der Dehnbarkeit. "Cereisen" ezeugt als Zündmetall und Feuerstein in Feuerzeugen oder Gasanzündern Funken durch Reibung. Es besteht aus einer Legierung mit 50% Cer, 40% Lanthan, 7% Eisen und 3% Metallen der Lanthanoide. Ferner dient Cer auch zur Färbung von Glas.  
   
 
Das Cereisen im Gasanzünder verbrennt beim Reiben unter Funkenbildung
 
 
 
 Copyright: Thomas Seilnacht