Cérium

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Cérium
LanthaneCériumPraséodyme
   
 
58
Ce
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Ce
Th
Tableau completTableau étendu
Informations générales
Nom, symbole, numéro Cérium, Ce, 58
Série chimique Lanthanides
Groupe, période, bloc L/A, 6, f
Masse volumique 6,770 g·cm-3 (25 °C)[1]
Dureté 2,5
Couleur blanc argenté
No CAS 7440-45-1 [2]
Propriétés atomiques
Masse atomique 140,116 ± 0,001 u [1]
Rayon atomique (calc) 185 pm
Rayon de covalence 204 ± 9 pm [3]
Configuration électronique [Xe] 4f1 5d1 6s2
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 18, 19, 9, 2
État(s) d’oxydation 3,4
Oxyde basique
Structure cristalline Cubique à faces centrées
Propriétés physiques
État ordinaire solide
Point de fusion 799 °C [1]
Point d’ébullition 3 443 °C [1]
Énergie de fusion 5,46 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 414 kJ·mol-1
Volume molaire 20,69×10-3 m3·mol-1
Vitesse du son 2 100 m·s-1 à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 1,12
Chaleur massique 190 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 1,15×106 S·m-1
Conductivité thermique 11,4 W·m-1·K-1
Énergies d’ionisation[4]
1re : 5,5387 eV 2e : 10,85 eV
3e : 20,198 eV 4e : 36,758 eV
5e : 65,55 eV 6e : 77,6 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
134Ce {syn.} 3,16 j ε 0,500 134La
136Ce 0,19 % stable avec 78 neutrons
138Ce 0,25 % stable avec 80 neutrons
139Ce {syn.} 137,640 j ε 0,278 139La
140Ce 88,48 % stable avec 82 neutrons
141Ce {syn.} 32,501 j β- 0,581 141Pr
142Ce 11,08 % > 5×1016 ans β- unknown 142Nd
144Ce {syn.} 284,893 j β- 0,319 144Pr
Précautions
Directive 67/548/EEC[5]
Nocif
Xn
Facilement inflammable
F



SGH[5]
SGH02 : InflammableSGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Danger
H228, H302, H312, H315, H319, H332, H335, P210, P261, P280, P305, P338, P351,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Pour le Cérium, voir l'article Centre d'études et de recherches internationales de l'Université de Montréal.


Le cérium est un élément chimique, de symbole Ce et de numéro atomique 58. Il fait partie de la famille des lanthanides.

Historique[modifier | modifier le code]

Le cérium a été identifié en 1803 par Martin Heinrich Klaproth et pratiquement en même temps par Jöns Jacob Berzelius et Wilhelm Hisinger. Son nom fait référence à la planète naine « Cérès » découverte en janvier 1801. En 1825, il a été obtenu par Carl Gustav Mosander pour la première fois à l'état raisonnablement pur.

Propriétés[modifier | modifier le code]

Cérium ultra-pur dans une atmosphère d'argon.

Le cérium est un métal gris argent, le plus abondant du groupe des terres rares.

À température ambiante, il est malléable et s'oxyde rapidement à l'air.

Phases du cérium pur[modifier | modifier le code]

Diagramme de phase du cérium pur


Utilisations[modifier | modifier le code]

  • Pierre à briquet : le cérium entre dans la composition du mischmétal, base des pierres à briquet.
  • Polissage du verre : le dioxyde de cérium (CeO2) est l'une des meilleures poudres de polissage du verre.
  • Pots d'échappement : il est utilisé afin de diminuer les émissions nocives des moteurs Diesel (filtre à particules).
  • Fours : il est utilisé (oxyde) dans le revêtement des fours « auto-nettoyants ».
  • Autres utilisations : utilisé comme colorant du verre, dans les luminophores pour tubes cathodiques et également pour améliorer l'absorption des rayons X par la dalle des mêmes tubes.

Usage médical[modifier | modifier le code]

Le cérium est utilisé sous forme de nitrate de cérium (quelques pourcents) dans certaines crèmes[6] ou dans des pansements (associé à la sulfadiazine argentique) pour soigner les brûlures graves[7]. En réaction au cérium, l'organisme produit des calcifications superficielles qui diminuent les possibilités de colonisation bactérienne et préviennent « la formation d’un tissu de granulation (limitation de la cicatrisation hypertrophique) dans les brûlures »[7].

Inoculé dans l'organisme, comme d'autres substances étrangères non dégradables, il peut induire un granulome ou une sarcoïdose, plus ou moins marquée selon le statut immunitaire de l'individu[7].

Toxicité, écotoxicité[modifier | modifier le code]

Elles sont mal connues (écotoxicité surtout), mais l'IRSN a produit une fiche pédagogique sur le radioisotopie[8].

Dans un cas au moins, une patiente soignée par un pansement contenant de l'argent et du cérium après une brûlure grave a présenté une granulomatose au cérium[7]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc,‎ 2009, 90e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0)
  2. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  3. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ 2008, p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  4. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC,‎ 2009, 89e éd., p. 10-203
  5. a et b SIGMA-ALDRICH
  6. ex : crème Flammacérium ®
  7. a, b, c et d T. Boye, J.-P. Terrier, C. Coillot, B. Guennoc, B. Fournier, F. Carsuzaa (2006) Granulomatose cutanée au cérium (chez une femme de 57 ans, gravement brûlée quatre ans auparavant); Annales de Dermatologie et de Vénéréologie, Volume 133, Issue 1, January 2006, Pages 50-52
  8. IRSN, Fiche pédagogique sur le 144Ce et l'environnement

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1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
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8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
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  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


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