Cer(III)-oxid

chemische Verbindung
(Weitergeleitet von Ce2O3)

Cer(III)-oxid ist ein Oxid des Metalls Cer, das zu den Seltenen Erden zählt.

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Cer(III)-oxid
_ Ce3+ 0 _ O2−
Allgemeines
Name Cer(III)-oxid
Andere Namen

Dicertrioxid

Verhältnisformel Ce2O3
Kurzbeschreibung

gelblich grünes kristallines Pulver[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1345-13-7
EG-Nummer 215-718-1
ECHA-InfoCard 100.014.289
PubChem 9905479
Wikidata Q900883
Eigenschaften
Molare Masse 328,23 g·mol−1
Aggregatzustand

fest[2]

Dichte

6,2 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

2210 °C[1]

Siedepunkt

3730 °C[1]

Löslichkeit

nahezu unlöslich in Wasser, löslich in Säuren[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2]
keine GHS-Piktogramme

H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Neben Cer(III)-oxid gibt es Cer-Oxid auch in der Oxidationsstufe +4 als Cer(IV)-oxid (CeO2).

Herstellung

Bearbeiten

Cer(III)-oxid Ce2O3 wird aus Cer(IV)-oxid CeO2 durch Reduktion mit Kohlenstoff oder Wasserstoff H2 bei über 1000 °C hergestellt. Es ist luftstabil, wenn es bei Temperaturen über 1400 °C hergestellt wurde.[3]

 
 

Eigenschaften

Bearbeiten

Cer(III)-oxid ist goldgelb gefärbt. Grünlichgelbe Präparate sind unvollständig reduziert. Pulverförmiges, nicht stabilisiertes Cer(III)-oxid geht an der Luft langsam, bei langsamen Erwärmen rasch (manchmal unter Aufglühen) in Cer(IV)-oxid über. In Säuren ist die Verbindung leicht löslich.[3] In keramischer Form zusammen mit Zinn(II)-oxid SnO luminesziert es bei Beleuchtung mit UV-Licht. Es absorbiert Licht mit der Wellenlänge 320 nm und emittiert Licht mit der Wellenlänge von 412 nm.[4]

Cer(III)-oxid besitzt eine hexagonale Kristallstruktur vom Lanthanoid-A-Typ.[3]

Verwendung

Bearbeiten

Ceroxide werden als Katalysator zur Reduktion von CO-Emissionen in den Abgasen von Kraftfahrzeugen verwendet. Bei Sauerstoffmangel wird hierbei Cer(IV)-oxid in Gegenwart von Kohlenmonoxid zu Cer(III)-oxid reduziert:

 

Bei Sauerstoffüberschuss wird umgekehrt Cer(III)-oxid zu Cer(IV)-oxid oxidiert:

 

Für eine zukünftige Herstellung von Wasserstoff mit Sonnenenergie wird das Cer(IV)-oxid-Cer(III)-oxid-Verfahren entwickelt.

Einzelnachweise

Bearbeiten
  1. a b c d e David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-57. (WebElements: dicerium trioxide).
  2. a b Eintrag zu Cer(III)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 11. Februar 2023. (JavaScript erforderlich)
  3. a b c Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1090.
  4. D. R. Peplinski, W. T. Wozniak, J. B. Moser: Spectral Studies of New Luminophors for Dental Porcelain. In: Journal of Dental Research. Band 59, Nr. 9, September 1980, S. 1501–1506, doi:10.1177/00220345800590090801.