Seryum, kimyada atom numarası 58 ve sembolü Ce olan bir elementtir. Yumuşak, sünek, gümüşi beyaz bir metal olan seryum havaya maruz kaldığında kararır. Lantanit ailesinin ikinci elementi olan seryum, seriyi karakterize eden +3 oksidasyon durumunu sıklıkla sergilemesine rağmen, suyu oksitlemesini engelleyen kararlı bir +4 durumuna sahiptir. Aynı zamanda nadir toprak elementi olarak da kabul edilir. Şiddetli veya uzun süreli maruz kalma durumları dışında, seryum insanlar için çok tehlikeli değildir ve bilinen bir biyolojik işlevi yoktur.
Seryum, bastnäsite ve monazit grupları gibi minerallerde her zaman diğer nadir toprak elementleriyle birlikte bulunmasına rağmen cevherlerinden kolayca çıkarılır. Seryum, sulu çözeltide +4 durumuna oksitlenebilme özelliğinden dolayı lantanitler arasında öne çıkar. En yaygın lantanittir ve yaygınlık sırasına göre neodim, lantan ve praseodim takip eder. Yer kabuğunda milyonda 66 parça olduğu düşünülmektedir.
İsveç’in Bastnäs kentinde seryum ilk bulunan lantanittir. 1803 yılında Almanya’da Martin Heinrich Klaproth’un yanı sıra Jöns Jakob Berzelius ve Wilhelm Hisinger tarafından ayrı ayrı bulunmuştur. Carl Gustaf Mosander metali ilk kez 1839 yılında izole etmiştir.
Seryum ve türevleri günümüzde birçok farklı şekilde kullanılmaktadır. Örneğin, seryum (IV) oksit katalitik konvertörlerin önemli bir bileşenidir ve camı parlatmak için kullanılır. Piroforik nitelikleri nedeniyle, seryum metali ferroseryum çakmaklarda kullanılmaktadır. Çoğu ticari beyaz LED ışık kaynağı, beyaz ışık üretmek için mavi ışık yayan diyotlarla birlikte seryum katkılı YAG fosfor kullanır.
Seryum’un Fiziksel özellikleri
Lantanit serisindeki ikinci element seryumdur. Periyodik tabloda aktinit toryumun üzerinde ve solda lantanitler lantan ve sağda praseodim arasında bulunabilir. Gümüşe yakın sertlikte dövülebilir bir metaldir.
58 elektronunun konfigürasyonu [Xe]4f15d16s2’dir ve dört dış elektron değerlik elektronları olarak hareket eder.
Kompakt 4f kabuğundaki güçlü elektronlar arası itme, 5d kabuğuna bir elektron transferinin nedenidir ve 4f, 5d ve 6s enerji seviyeleri birbirine oldukça yakındır. Atomun pozitif iyonlaşması bu etkiyi bastırır, bu nedenle Ce2+ kendi başına tipik [Xe]4f2 konfigürasyonuna sahiptir, ancak bazı katı çözeltilerde [Xe]4f15d1 de olabilir.
Seryumdaki boş f-kabuğunun kararlılığı ve bunun lantanit serisinin çok başlarında meydana gelmesi nedeniyle, nükleer yükün neodimyuma kadar dördüncü değerlik elektronunun kimyasal yollarla çıkarılmasına izin verecek kadar düşük olduğu durumlarda, seryum çoğu lantanitin değerlik elektronu olarak yalnızca üç elektron kullanabileceği kuralına bir istisnadır, çünkü kalan dört elektron bundan sonra çok güçlü bir şekilde bağlanmıştır.
Seryumun elektriksel yapısı sabit değildir. Bu elektronik seviyelerin göreceli doluluğunu değiştirmek için sadece mütevazı miktarda enerji gereklidir, çünkü 4f elektronunun enerjisi metalik durumda delokalize olan dış 5d ve 6s elektronlarınınkiyle neredeyse aynıdır.
Sonuç olarak çift değerlik durumları oluşur. Örneğin, seryum yüksek basınçlara veya düşük sıcaklıklara tepki olarak kabaca %10’luk bir hacim kaymasına uğrar ve de soğutuldukça veya sıkıştırıldıkça, değerlik kabaca 3’ten 4’e yükselir.
Kaynak: Wikipedia
