Catégorie : Lanthanide
Numéro atomique : 58
Période : 6 | Groupe : N/D
Bloc : f-bloc
La terre rare la plus abondante, plus commune dans la croûte terrestre que le cuivre.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Phase à STP | solide |
| Masse volumique | N/D |
| Point de fusion | 1068,00 K (794,85 °C) |
| Point d’ébullition | 3716,00 K (3442,85 °C) |
| Capacité thermique | N/D |
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse atomique | 140,1160 u |
| Électronégativité (Pauling) | N/D |
| États d’oxydation | +3, +4 |
| Configuration électronique |
| Découvert par | Inconnu |
|---|---|
| Année de découverte | 1803 |
| Nommé d’après | La planète naine Cérès |
Les chroniques de la découverte
1803 - La découverte allemande
Martin Heinrich Klaproth , chimiste allemand célèbre pour avoir découvert l’uranium et le zirconium, fut le premier à identifier le cérium. Travaillant indépendamment, il isola l’oxyde de cérium à partir d’un échantillon minéral envoyé de Suède.
1803 - La découverte suédoise
Au même moment, les chimistes suédois Jöns Jakob Berzelius et Wilhelm Hisinger découvrirent également le cérium en analysant le même minéral, appelé plus tard cérite en l’honneur de la planète naine Cérès.
Connexion astronomique
L’élément fut nommé d’après Cérès , la planète naine découverte seulement deux ans plus tôt, en 1801, par Giuseppe Piazzi.
La course à la découverte
La découverte simultanée du cérium par des chimistes allemands et suédois provoqua l’un des premiers conflits de priorité de l’histoire de la chimie. Cependant, les deux parties se partagèrent généreusement le mérite, établissant un précédent pour la coopération scientifique internationale.
Les premiers défis de la recherche
Les premiers chercheurs eurent du mal à comprendre les multiples états d’oxydation du cérium. L’élément semblait modifier ses propriétés de manière imprévisible, ce qui suscita des interrogations sur la présence éventuelle de plusieurs éléments. Ce n’est qu’avec le développement des techniques modernes de séparation que la véritable nature du cérium fut comprise.
Découverte décisive
La percée survint lorsque les scientifiques comprirent que le cérium pouvait exister sous forme d’ions Ce³⁺ et Ce⁴⁺, contrairement aux autres éléments des terres rares. Cette propriété unique, initialement source de confusion, devint le principal atout du cérium dans les applications modernes.
Héritage scientifique
La découverte du cérium ouvrit la voie à la compréhension de toute la série des terres rares. Les techniques analytiques mises au point pour étudier le cérium jetèrent les bases de la séparation et de la caractérisation des 15 éléments lanthanides.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Ce-136 | 78 | 0,186 % | Stable | - |
| Ce-138 | 80 | 0,251 % | >4,4 × 10¹⁶ ans | 2ε |
| Ce-140 | 82 | 88,449 % | Stable | - |
| Ce-142 | 84 | 11,114 % | >5 × 10¹⁶ ans | - |
Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.
Applications industrielles avancées
Le cérium est l’élément des terres rares le plus abondant et le pilier de la série des lanthanides. Sa capacité unique à passer facilement des états d’oxydation Ce³⁺ à Ce⁴⁺ le rend indispensable dans d’innombrables applications.
Usages automobiles
Les pots catalytiques de chaque voiture moderne contiennent de l’oxyde de cérium (cérine), qui aide à transformer le monoxyde de carbone et les oxydes d’azote toxiques en gaz inoffensifs. La capacité de stockage de l’oxygène du cérium en fait un composant essentiel pour réduire jusqu’à 95 % les émissions des véhicules.
Industrie du verre et de la céramique
Le dioxyde de cérium est le composé universel de polissage du verre . Des écrans de smartphone aux miroirs de télescope, l’oxyde de cérium permet d’obtenir le polissage le plus fin possible. Il est également utilisé pour :
Décolorer le verre en neutralisant les impuretés de fer
La protection contre les UV dans les lunettes de soleil et les fenêtres
Les revêtements de verre autonettoyant pour les bâtiments
La fabrication de fibres optiques pour les télécommunications
Pyrotechnie et éclairage
La lumière blanche brillante des lampes à arc au carbone provient du carbure de cérium. Les salles de cinéma, les projecteurs et l’éclairage de studio dépendent tous du cérium pour produire une illumination intense semblable à celle du soleil.
Technologie nucléaire
Les propriétés d’absorption des neutrons du cérium le rendent précieux pour :
Le traitement du combustible nucléaire
Les systèmes de contrôle des réacteurs
Les matériaux de protection contre les rayonnements
Le traitement des déchets nucléaires
Procédés chimiques
En tant que puissant matériau de stockage de l’oxygène , l’oxyde de cérium est utilisé dans :
Les réactions de conversion eau-gaz pour la production d’hydrogène
Les catalyseurs trois voies dans les applications automobiles
Les technologies des piles à combustible
Les procédés de synthèse chimique
| Croûte terrestre | N/D |
|---|---|
| Univers | N/D |