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innere Übergangsmetalle: Cer

Symbol: Ce
Kategorie: innere Übergangsmetalle
Ordnungszahl: 58
Relative Atommasse: 140,115
Schmelzpunkt: 1071 K
Siedepunkt: 3530 K
Dichte: 6,77 g cm-3
Elektronegativität: 1,1
Ionisierungsenergie: 5,47 eV
Konfiguration: [Xe] 4f² 6s²
Oxidationszahlen: 4, 3
Atomradius: 182,5 pm
Ionenradius: 107 pm (+3), 94 pm (+4)

Das Lanthanoid Cer ist das zweitleichteste und zweithäufigste Element aus der Gruppe der seltenen Erden. Zu den Lanthanoiden gehören Lanthan und die 14 darauf folgenden Elemente; sie sind die Seltenerdmetalle im engeren Sinne. Aufgrund der Struktur ihrer Valenzschale ähneln sie alle den Elementen Scandium und Yttrium. Wie diese bilden fast alle Metalle dieser Reihe bevorzugt dreifach positiv geladene Ionen; so auch Cer. Das Element entsteht in der Außenhülle von roten Riesensternen sowie beim Verschmelzen von Neutronensternen. Auf der Erde ist Cer nicht so selten wie der Begriff seltene Erden suggeriert, es ist in der Kruste mit 66 Milligramm pro Kilogramm etwa so häufig wie Kupfer. Ihren Namen verdanken die seltenen Erden den Umstand, dass sie wenig eigene Lagerstätten bilden und meistens mit anderen Seltenen Erden zusammen vorkommen. Im Vergleich zu anderen Metallen sind die Elemente dieser Gruppe nur mit recht hohem Aufwand in Reinform zu gewinnen.

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Man gewinnt Cer aus dem Mineral Bastnäsit, das alle Metalle der leichten seltenen Erden bis Europium enthält, sowie Monazit, in dem alle Seltenerdmetalle und Thorium vermengt sind. Im Vergleich zu anderen in dieser Gruppe ist Cer wegen seiner Häufigkeit – und seiner Fähigkeit, einen gemischtvalenten Oxidationszustand höher als die üblichen +3 anzunehmen, noch eines der am einfachsten zu isolierenden Elemente.

Cer ist ein weiches, silbriges Metall, das an der Luft schnell dunkel anläuft und bei Temperaturen deutlich unter 100 Grad Celsius spontan Feuer fängt. Die wichtigste Alltagsanwendung von Cer sind Zündsteine für Feuerzeuge. Sie bestehen aus Mischmetall, einer Legierung seltener Erden, die zur Hälfte aus Cer besteht; Späne des Mischmetalls entzünden sich spontan an der Luft, dies sind die Zündfunken der Feuerzeuge. Das meiste Cer verwendet allerdings die optische Industrie in Form von Cerdioxid, das als Poliermittel für hochwertige optische Oberflächen dient. Im Körper ist Cer schwach giftig und verändert den Stoffwechsel.

© Spektrum.de

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