鈰

鈰   ₅₈Ce

氫（非金屬） 氦（惰性氣體） 鋰（鹼金屬） 鈹（鹼土金屬） 硼（類金屬） 碳（非金屬） 氮（非金屬） 氧（非金屬） 氟（鹵素） 氖（惰性氣體） 鈉（鹼金屬） 鎂（鹼土金屬） 鋁（貧金屬） 矽（類金屬） 磷（非金屬） 硫（非金屬） 氯（鹵素） 氬（惰性氣體） 鉀（鹼金屬） 鈣（鹼土金屬） 鈧（過渡金屬） 鈦（過渡金屬） 釩（過渡金屬） 鉻（過渡金屬） 錳（過渡金屬） 鐵（過渡金屬） 鈷（過渡金屬） 鎳（過渡金屬） 銅（過渡金屬） 鋅（過渡金屬） 鎵（貧金屬） 鍺（類金屬） 砷（類金屬） 硒（非金屬） 溴（鹵素） 氪（惰性氣體） 銣（鹼金屬） 鍶（鹼土金屬） 釔（過渡金屬） 鋯（過渡金屬） 鈮（過渡金屬） 鉬（過渡金屬） 鎝（過渡金屬） 釕（過渡金屬） 銠（過渡金屬） 鈀（過渡金屬） 銀（過渡金屬） 鎘（過渡金屬） 銦（貧金屬） 錫（貧金屬） 銻（類金屬） 碲（類金屬） 碘（鹵素） 氙（惰性氣體） 銫（鹼金屬） 鋇（鹼土金屬） 鑭（鑭系元素） 鈰（鑭系元素） 鐠（鑭系元素） 釹（鑭系元素） 鉕（鑭系元素） 釤（鑭系元素） 銪（鑭系元素） 釓（鑭系元素） 鋱（鑭系元素） 鏑（鑭系元素） 鈥（鑭系元素） 鉺（鑭系元素） 銩（鑭系元素） 鐿（鑭系元素） 鎦（鑭系元素） 鉿（過渡金屬） 鉭（過渡金屬） 鎢（過渡金屬） 錸（過渡金屬） 鋨（過渡金屬） 銥（過渡金屬） 鉑（過渡金屬） 金（過渡金屬） 汞（過渡金屬） 鉈（貧金屬） 鉛（貧金屬） 鉍（貧金屬） 釙（貧金屬） 砈（類金屬） 氡（惰性氣體） 鍅（鹼金屬） 鐳（鹼土金屬） 錒（錒系元素） 釷（錒系元素） 鏷（錒系元素） 鈾（錒系元素） 錼（錒系元素） 鈽（錒系元素） 鋂（錒系元素） 鋦（錒系元素） 鉳（錒系元素） 鉲（錒系元素） 鑀（錒系元素） 鐨（錒系元素） 鍆（錒系元素） 鍩（錒系元素） 鐒（錒系元素） 鑪（過渡金屬） 𨧀（過渡金屬） 𨭎（過渡金屬） 𨨏（過渡金屬） 𨭆（過渡金屬） 䥑（預測為過渡金屬） 鐽（預測為過渡金屬） 錀（預測為過渡金屬） 鎶（過渡金屬） 鉨（預測為貧金屬） 鈇（貧金屬） 鏌（預測為貧金屬） 鉝（預測為貧金屬） 鿬（預測為鹵素） 鿫（預測為惰性氣體） – ↑ 鈰 ↓ 釷 鑭 ← 鈰 → 鐠
外觀
銀白色
概況
名稱·符號·序數	鈰（cerium）·Ce·58
元素類別	鑭系元素
族·週期·區	不適用 ·6·f
標準原子質量	140.116（1）
電子排布	[Xe] 4f1 5d1 6s2 2, 8, 18, 19, 9, 2
歷史
發現	馬丁·克拉普羅特、永斯·貝采利烏斯、威廉·希辛格（1803年）
分離	卡爾·古斯塔夫·莫桑德（1839年）
物理性質
物態	固體
密度	（接近室溫） 6.770 g·cm−3
熔點時液體密度	6.55 g·cm−3
熔點	1068 K，795 °C，1463 °F
沸點	3716 K，3443 °C，6229 °F
熔化熱	5.46 kJ·mol−1
汽化熱	398 kJ·mol−1
比熱容	26.94 J·mol−1·K−1
蒸氣壓 壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k 溫/K 1992 2194 2442 2754 3159 3705
原子性質
氧化態	4, 3, 2, 1 (強鹼性)
電負性	1.12（鮑林標度）
電離能	第一：534.4 kJ·mol−1 第二：1050 kJ·mol−1 第三：1949 kJ·mol−1 （更多）
原子半徑	181.8 pm
共價半徑	204±9 pm
雜項
晶體結構	六方 β-Ce 面心立方 γ-Ce
磁序	順磁性
電阻率	β, poly: 828 nΩ·m
熱導率	11.3 W·m−1·K−1
熱膨脹係數	γ, poly: 6.3 µm/(m·K)
聲速（細棒）	（20 °C）2100 m·s−1
楊氏模量	γ form: 33.6 GPa
剪切模量	γ form: 13.5 GPa
體積模量	γ form: 21.5 GPa
泊松比	γ form: 0.24
莫氏硬度	2.5
維氏硬度	210–470 MPa
布氏硬度	186–412 MPa
CAS號	7440-45-1
最穩定同位素
主條目：鈰的同位素 同位素 豐度 半衰期 (t1/2) 衰變 方式 能量（MeV） 產物 134Ce syn 3.16 d ε 0.500 134La 136Ce 0.185% >3.8×1016 y β+β+ 2.419 136Ba 138Ce 0.251% >1.5×1014 y β+β+ 0.694 138Ba 139Ce syn 137.640 d ε 0.278 139La 140Ce 88.450% 穩定，帶82個中子 141Ce syn 32.501 d β− 0.581 141Pr 142Ce 11.114% >5×1016 y β−β− 1.417 142Nd α 1.298 138Ba 144Ce syn 284.893 d β− 0.319 144Pr

鈰（拼音：shì，注音：ㄕˋ，粵拼：si5；英語：Cerium），是一種化學元素，其化學符號為Ce，原子序數為58，原子量為140.116 u。鈰是屬於鑭系元素的灰色軟金屬，也是稀土元素之一。鈰的化學性質極度活潑，在空氣中用刀刮即著火，溶於酸，不溶於鹼。鈰在獨居石中占稀土總量的40%以上，是地殼中豐度最高的鑭系及稀土元素。

鈰的拉丁名稱Cerium是以小行星穀神星來命名的，另一種以小行星來命名的元素是鈀。

在1801年1月1日那晚，義大利的天文學家皮愛艾奇(Piazzi)在火星和木星之間的大間隙裡找到了一顆繞行太陽運行的新行星，為了維持行星以羅馬神明為名的傳統，這個天體就以農事女神之名命名為穀神星Ceres。麥片類食物的英文為cereal，也是源自於農事女神。穀神星發現的當年科學界頗為興奮，因此在穀神星發現後找到的第一個新元素，就命名為鈰cerium來向穀神星致敬。

性質

物理性質

鈰是一種銀白色的鑭系金屬，和鐵的光澤類似，有延展性，比鐵軟。鈰擁有所有元素中第二長的液態範圍：2648℃(從795℃到3443℃)。（而錼是第一長的）。

鈰在室溫和大氣壓下為γ鈰，低於-16℃轉變為β鈰，而在-172℃則開始變換為α鈰，在-269℃轉變完成。α鈰的密度為8.16。在大氣壓下，液態鈰的密度比固態鈰大。^[4][5]

化學性質

鈰在空氣中緩慢被氧化，但在150℃迅速燃燒，生成二氧化鈰：

Ce + O₂ → CeO₂

鈰的金屬活動性較強，和冷水緩慢反應，和熱水快速反應，生成氫氧化鈰：

2 Ce (s) + 6 H₂O (l) → 2 Ce(OH)₃ (aq) + 3 H₂ (g)

鈰可以和所有鹵素反應，形成三鹵化物：^[6]

2 Ce (s) + 3 F₂ (g) → 2 CeF₃ (s) （白色）

2 Ce (s) + 3 Cl₂ (g) → 2 CeCl₃ (s) （白色）

2 Ce (s) + 3 Br₂ (g) → 2 CeBr₃ (s) （白色）

2 Ce (s) + 3 I₂ (g) → 2 CeI₃ (s) （黃色）

鈰可以在稀硫酸中迅速溶解，生成無色的Ce³⁺，其存在形式為[Ce(H₂O)₉]³⁺:^[7]

2 Ce (s) + 3 H₂SO₄ (aq) → 2 Ce³⁺ (aq) + 3 SO2−
4 (aq) + 3 H₂ (g)

用途

氧化鈰是最優質的玻璃拋光粉；鈰可用作催化劑、電弧電極、特種玻璃等；硝酸鈰用於制煤氣燈上用的白熱紗罩等。

鈰在核工業中常用作δ相鈽的穩定劑（添加量為0.9~1%質量分數）。

氧化鈰的奈米粉末可以作為柴油添加劑，提高柴油發動機燃油效率，減少柴油發動機的排放。^[8][9]

氧化鈰也應用於光學鏡片、面板玻璃拋光，作為研磨拋光墊的添加物和拋光液的添加物。

參考文獻

外部連結

• 元素鈰在洛斯阿拉莫斯國家實驗室的介紹（英文）
• EnvironmentalChemistry.com —— 鈰（英文）
• 元素鈰在The Periodic Table of Videos（諾丁漢大學）的介紹（英文）
• 元素鈰在Peter van der Krogt elements site的介紹（英文）
• WebElements.com – 鈰（英文）
• Lu Le Laboratory 鈰鐵合金的起火影片 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）