Curium(III)-oxid

Kristallstruktur
_ Cm^3+ 0 _ O^2−
Raumgruppe	Ia3 (Nr. 206)Vorlage:Raumgruppe/206
Gitterparameter	a = 1100 pm
Allgemeines
Name	Curium(III)-oxid
Andere Namen	Curiumsequioxid Dicuriumtrioxid
Verhältnisformel	Cm2O3
Kurzbeschreibung	farbloser bis schwach bräunlicher Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12371-27-6 12526-35-1 (^244Cm2O3) PubChem 18415183 Wikidata Q420952
Eigenschaften
Molare Masse	je nach Isotop: 524–552 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	2270 ± 25 °C[2]
Gefahren- und Sicherheitshinweise
Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[3]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Curium(III)-oxid ist eine chemische Verbindung der Elemente Curium und Sauerstoff. Es besitzt die Summenformel Cm₂O₃. Da alle Isotope des Curiums nur künstlich hergestellt sind, besitzt es keine natürlichen Vorkommen.

Darstellung

Curium(III)-oxid kann durch thermische Zersetzung von Curium(IV)-oxid im Vakuum (ca. 0,01 Pa) bei 600 °C erhalten werden:^[4]

${\displaystyle \mathrm {4\ CmO_{2}\ {\xrightarrow {\Delta T}}\ 2\ Cm_{2}O_{3}\ +\ O_{2}} }$

Ein weiterer Weg ist durch die Reduktion von Curium(IV)-oxid mit molekularem Wasserstoff gegeben:^[5]

${\displaystyle \mathrm {2\ CmO_{2}\ +\ H_{2}\ \longrightarrow \ Cm_{2}O_{3}\ +\ H_{2}O} }$

Eigenschaften

Es handelt sich um einen farblosen bis leicht bräunlichen Feststoff, der bei etwa 2270 °C schmilzt. Von Curium(III)-oxid sind drei Modifikationen bekannt. Die α-Form kristallisiert im trigonalen Kristallsystem in der Raumgruppe P3m1 (Raumgruppen-Nr. 156)Vorlage:Raumgruppe/156 und den Gitterparametern a = 380 pm und c = 599 pm. Die β-Form des Curium(III)-oxids weist ein monoklines Kristallsystem mit den Gitterparametern a = 1428 pm, b = 364 pm, c = 888 pm auf. Das in γ-Mangan(III)-oxid-Form kristallisierende γ-Curium(III)-oxid besitzt den Gitterparameter a = 1100 pm und die Raumgruppe Ia3 (Nr. 206)Vorlage:Raumgruppe/206.^[6]

Verwendung

Curium(III)-oxid kann zur Herstellung weiterer Curiumsalze herangezogen werden. Durch Auflösen des Oxids in Säuren können die entsprechenden Salze erhalten werden. So kann beispielsweise Curiumperchlorat durch das Auflösen von Curiumoxid in Perchlorsäure hergestellt werden.

Durch die Umsetzung mit wasserfreiem Chlorwasserstoff bei 400–600 °C kann Curium(III)-chlorid gewonnen werden.^[7]

${\displaystyle \mathrm {Cm_{2}O_{3}\ +\ 6\ HCl\ {\xrightarrow {\Delta T}}\ 2\ CmCl_{3}\ +\ 3\ H_{2}O} }$

Sicherheitshinweise

Einstufungen nach der CLP-Verordnung liegen nicht vor, weil diese nur die chemische Gefährlichkeit umfassen und eine völlig untergeordnete Rolle gegenüber den auf der Radioaktivität beruhenden Gefahren spielen. Auch Letzteres gilt nur, wenn es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.

Literatur

• Gregg J. Lumetta, Major C. Thompson, Robert A. Penneman, P. Gary Eller: Curium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 1397–1443 (doi:10.1007/1-4020-3598-5_9).

Einzelnachweise

1. Gregg J. Lumetta, Major C. Thompson, Robert A. Penneman, P. Gary Eller: Curium (Memento vom 17. Juli 2010 im Internet Archive), in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 1397–1443 (doi:10.1007/1-4020-3598-5_9).
2. R. J. M. Konings: Thermochemical and Thermophysical Properties of Curium and its Oxides, in: J. Nucl. Mater., 2001, 298 (3), S. 255–268 (doi:10.1016/S0022-3115(01)00652-3).
3. Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung. In Bezug auf weitere Gefahren wurde dieser Stoff entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
4. 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), S. 1707–1708 (doi:10.1021/ja01611a108).
5. H. O. Haug: Curium Sesquioxide Cm₂O₃, in: J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, 29 (11), S. 2753–2758 (doi:10.1016/0022-1902(67)80014-9).
6. M. Noé, J. Fuger, G. Duyckaerts: Some recent Observations on Curium Sesquioxide, in: Inorg. Nucl. Chem. Lett., 1970, 6 (1), S. 111–119 (doi:10.1016/0020-1650(70)80294-X).
7. J. C. Wallmann, J. Fuger, J. R. Peterson, J. L. Green: Crystal Structure and Lattice Parameters of Curium Trichloride, in: J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, 29 (11), S. 2745–2751 (doi:10.1016/0022-1902(67)80013-7).