CmO2

CmO2
Kristallstruktur
Cm4+: __ O2-: __
Kristallsystem kubisch
Raumgruppe Fm \bar3 m
Gitterkonstanten a = 536 pm
Koordinationszahlen Cm[8], O[4]
Allgemeines
Name Curium(IV)-oxid
Andere Namen

Curiumdioxid

Verhältnisformel CmO2
CAS-Nummer 12016-67-0
Kurzbeschreibung schwarzer Feststoff[1][2]
Eigenschaften
Molare Masse je nach Isotop: 270–284 g/mol
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

380 °C (Zersetzung)[3]

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [4]
keine Einstufung verfügbar
R- und S-Sätze R: siehe oben
S: siehe oben
Radioaktivität
Radioaktiv
 
Radioaktiv
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Curium(IV)-oxid ist ein Oxid des Elements Curium. Es besitzt die Summenformel CmO2.

Inhaltsverzeichnis

Vorkommen

Da alle Isotope des Curiums nur künstlich hergestellt sind, besitzt Curium(IV)-oxid keine natürlichen Vorkommen.

Darstellung

Curiumdioxid kann direkt aus den Elementen dargestellt werden. Hierzu wird metallisches Curium an Luft oder in einer Sauerstoffatmosphäre geglüht.[5]

\mathrm{Cm\ +\ O_2\ \xrightarrow {\Delta T} \ CmO_2}

Für Kleinstmengen bietet sich das Glühen von Salzen des Curiums an. Meistens werden hierzu Curium(III)-oxalat (Cm2(C2O4)3) oder Curium(III)-nitrat (Cm(NO3)3) herangezogen.

Eine weitere Möglichkeit stellt die Umsetzung von Curium(III)-oxid unter Sauerstoffatmosphäre bei 650 °C dar.[6]

\mathrm{2\ Cm_2O_3\ +\ O_2\ \xrightarrow {\Delta T} \ 4\ CmO_2}

Eigenschaften

Curium(IV)-oxid ist ein schwarzer Feststoff. Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem in der Fluorit-Struktur in der Raumgruppe Fm \bar3 m und die Koordinationszahlen sind Cm[8], O[4]. Der Gitterparameter beträgt 536 pm.[7] Die Bildungsenthalpie bei 25 °C wird auf 167 ± 5 J/(mol·K) geschätzt.[8]

Reaktionen

Die Verbindung beginnt ab etwa 380 °C sich zu zersetzen. Hierbei wird zunächst unter Sauerstoffabgabe eine Verbindung der Summenformel CmO1,95 gebildet, aus welcher ab 430 °C unter Reduktion Curium(III)-oxid entsteht.[3] Unter Sauerstoffatmosphäre ist Curiumdioxid jedoch auch bei höheren Temperaturen stabil (siehe auch Darstellung).

Einzelnachweise

  1. Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger, (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements: Bd. 3, 2006, Springer.
  2. Curium(IV)-oxid bei www.webelements.com.
  3. a b W. C. Mosley: "Phases and Transformations in the Curium-Oxygen System", in: J. Inorg. Nucl. Chem. 1972, 34 (2), 539–555; doi:10.1016/0022-1902(72)80434-2.
  4. In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  5. L. B. Asprey, F. H. Ellinger, S. Fried, W. H. Zachariasen: "Evidence for Quadrivalent Curium: X-Ray Data on Curium Oxides", in: J. Am. Chem. Soc. 1955, 77 (6), 1707–1708; doi:10.1021/ja01611a108.
  6. M. Noé, J. Fuger: "Self-radiation effects on the lattice parameter of 244CmO2", in: Inorg. Nucl. Chem. Lett. 1971, 7 (5), 421–430; doi:10.1016/0020-1650(71)80177-0.
  7. J. C. Wallmann: "A Structural Transformation of Curium Sesquioxide", in: J. Inorg. Nucl. Chem. 1964, 26 (12), 2053–2057; doi:10.1016/0022-1902(64)80149-4.
  8. R. J. M. Konings: "Thermochemical and Thermophysical Properties of Curium and its Oxides", in: J. Nucl. Mater. 2001, 298 (3), 255–268; doi:10.1016/S0022-3115(01)00652-3.

Siehe auch


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