第 58 號元素:鈰Ce · Cerium

鈰ㄕˋ(四聲)Cerium

注音 ㄕˋ(四聲)·音同「市」

主要分類(決定顏色) · 金屬性:金屬 · 稀土金屬

鈰(Cerium):充氬小瓶中的鈰
充氬小瓶中的鈰照片:Alchemist-hp (pse-mendelejew.de) Alchemist-hp at de.wikipedia · CC BY-SA 2.0 de · Wikimedia Commons
原子序
58
元素符號
Ce
標準原子量
140.12± 0.01
週期
6
族
—
區塊
f 區

電子排布

[Xe]4f15d16s2

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=28
  3. M n=318
  4. N n=419
  5. O n=59
  6. P n=62

簡介

地殼中含量最豐富的稀土元素。氧化鈰用於玻璃拋光與汽車觸媒,鈰鐵合金可製成打火石。

原子序 57–71,逐步填入 4f 軌域,多為稀土金屬。

資料附註

  • 本表未指定族:IUPAC 第 3 族工作小組 2021 年的臨時報告指出,第 3 族應為 Sc、Y、La、Ac 還是 Sc、Y、Lu、Lr,無法以客觀方式判定,屬於慣例選擇;本表採用報告提議的折衷方案 Sc、Y、Lu、Lr。

元素科學故事 · 鈰(Ce)

含量最多的稀土

已對照來源· 版本 2026-10-18

含量最多的稀土(Jefferson Lab、LANL)、Ceres 與農業女神字源、1801 年發現穀神星、1803 年 Klaproth 及 Berzelius 與 Hisinger 各自發現、1875 年 Hillebrand 與 Norton 製得金屬(CIAAW、LANL)、4f 與價電子能量相近、雙價態、高壓低溫下體積改變約 10%(LANL)、刮擦起火、misch metal、研磨玻璃、自潔烤箱、煤氣燈罩(Jefferson Lab、LANL),皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab 與 CIAAW 原文。

鈰是含量最多的稀土元素。它的名字來自 1801 年發現的穀神星(Ceres),而穀神星又以羅馬的農業女神命名。

同時被兩組人發現

穀神星被發現兩年後,1803 年,德國化學家 Martin Heinrich Klaproth,以及瑞典的 Jöns Jacob Berzelius 與 Wilhelm Hisinger,各自獨立發現了鈰。金屬鈰則要到 1875 年,才由 Hillebrand 與 Norton 製得。

會變動的電子

鈰的 4f 電子能量與最外層的價電子非常接近,只需很少的能量就能改變電子的分布,因此鈰會表現出兩種價態;在高壓或低溫下,它的體積甚至會改變約 10%。

刮一下就點燃

純鈰被尖銳物體刮過時會起火,它也是打火機打火石所用混合稀土金屬的成分之一。氧化鈰被用來研磨玻璃、做成自潔式烤箱的內壁,也用於煤氣燈的燈罩。

延伸思考鈰的電子分布很容易改變,因此有兩種價態。這種性質,可能讓鈰在化學反應中扮演什麼角色?

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參考來源

  1. PubChem Element: Cerium(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18