Нитрат церия - Cerium nitrate

Нитрат церия (III)
Нитрат церия.jpg
Идентификаторы
ECHA InfoCard 100.030.257 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
Характеристики
Ce (NO 3 ) 3
Молярная масса 326,12 г / моль
Появление Бесцветные кристаллы (гексагидрат)
Плотность 2,38 г см −3
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Нитрат церия относится к семейству нитратов церия в трех или четырех степенях окисления. Часто эти соединения помимо церия и нитрата содержат ионы воды, гидроксида или гидроксония. Также существуют двойные нитраты церия.

Нитраты церия (III)

Кристалл нитрата церия (III) с обозначением индекса Миллера

Безводный нитрат церия, также называемый нитратом церия (III), представляет собой безводную соль с формулой Ce (NO 3 ) 3 (номер CAS 10108-73-3).

Церий гексагидрат нитрата с формулой С (NO 3 ) 3 · 6H 2 O (CAS - номер 10294-41-4) является наиболее распространенным нитратом церия (III). Это компонент крема для лечения ожогов, который также включает сульфадиазин серебра . Используемая концентрация нитрата церия составляет 0,5 М. При очень серьезных ожогах снижает смертность. При 150 ° C гексагидрат теряет кристаллизационную воду с образованием тригидрата, который сам разлагается при температуре выше 200 ° C. Гексагидрат нитрата церия имеет триклинные кристаллы пинакоидальной формы .

Гидрат нитрата церия (III) гидроксония, Ce (NO 3 ) 5 (H 3 O) 2 .H 2 O Он является моноклинным с пространственной группой P 2 / c . Анион диаквапентанитратоцерат (III) (Ce (NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ) 2- встречается в нескольких солях. Соли обладают чрезвычайно нелинейными оптическими свойствами.

Нитраты церия (IV)

Пентагидрат тетранитрата церия получают путем выпаривания раствора нитрата церия в концентрированной азотной кислоте. Он образует ромбические кристаллы бипирамидальной формы. Обычный индекс Миллера граней кристалла равен {111}, но он может иметь меньшие грани с индексом Миллера {010} и {110}. Плотность 2,403 г / см 3 . Его оптические свойства заключаются в том, что он двуосный с 2V = 34 ° и сильно диспергирующий. На осях B и C он выглядит желтым, а на оси A - оранжево-красным.

Нитрат церия хорошо растворяется в неполярных растворителях, таких как этиловый эфир . Эфир извлечет нитрат церия из 5 N азотной кислоты. В азотной кислоте присутствует нитратоцериевая кислота (H 2 [Ce (NO 3 ) 6 ] и H [Ce (NO 3 ) 5 .H 2 O]). Растворимость этого нитрата в неполярных растворителях позволяет отделить церий от других редкоземельных элементов.

Основной нитрат церия (IV) имеет формулу Ce (NO 3 ) 3 · OH · 3H 2 O. Он также образуется при испарении растворов церия (IV) в азотной кислоте. Когда он встречается с аммиаком в водном растворе, он реагирует с образованием нитрата церия, аммония и гидроксида церия.

Основной нитрат дицерия имеет формулу Ce 2 O (NO 3 ) 6 (H 2 O) 6 · 2H 2 O. Он снова кристаллизуется из растворов церия (IV) в азотной кислоте. Он кристаллизуется в виде моноклинных кристаллов с пространственной группой P2 1 lc с ​​размерами элементарной ячейки a = 8,723 Å b = 8,940 Å c = 13,981 Å, β = 94,91 °. Каждая элементарная ячейка содержит две формульные единицы Ce 2 O (NO 3 ) 6 (H 2 O) 3 и Ce 2 O (NO 3 ) 6, которые образуются, когда этот основной нитрат медленно нагревается до 180 ° C в вакууме.

Нитраты аммония и церия щелочных металлов

Диаквапентанитратоцерат (III) анион (Ce (NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ) 2- присутствует в нескольких солях. Соли обладают чрезвычайно нелинейными оптическими свойствами.

Кристаллы K 2 Ce (NO 3 ) 5 можно выращивать путем испарения раствора нитрата калия, нитрата церия и азотной кислоты. Каждый атом церия окружен атомами кислорода пяти бидентатных нитратных групп и двумя атомами кислорода воды. Из него можно вырастить кристаллы оптического качества размером около 100 см 3 за 12 недель. Кристаллы бесцветные. Пространственная группа кристалла - Fdd2, а их форма - ромбическая . Нитрат калия-церия, вероятно, был открыт Л.Т. Ланге в 1861 году. Однако он был должным образом описан только в 1894 году Фоком. Даже тогда количество воды в веществе было неправильным, и только в 1911 году Jantsch & Wigdorow правильно заявили, что существует две молекулы воды. Нелинейные оптические эффекты были обнаружены в 1993 году. Для оптических приложений он известен как KCN .

Дигидрат диаквапентанитратоцерата диаммония. Его рамановский спектр был опубликован. Он хорошо растворяется в воде: 100 мл растворяют 235 граммов при 9 ° C и 817 граммов при 65 °.

  • дигидрат диаквапентанитратоцерата дирубидия.
  • Дигидрат диаквапентанитратоцерата дикания или нитрат цезия Cs 2 Ce (NO 3 ) 5 · 2H 2 O образует моноклинные кристаллы с параметрами кристаллов a / b = 1,2052, c / b = 0,9816 и β = 103 ° 41 '.
  • дигидрат диаквапентанитратоцерата диталлия.
  • Бис {4 - [(4H-1,2,4-триазол-4-ил) иминометил] пиридиний} диаквапентанитратоцерат. (C 8 H 8 N 5 ) 2 [Ce (NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ] моноклинен с пространственной группой C 2 / c .
название формула плавиться плотность а б c β ° Vol Z
диаквапентанитратоцерат калия K 2 Ce (NO 3 ) 5 · 2 H 2 O 2,543 11 263 21,404 12,230 90 2948 8
дикалий гексанитратоцерат K 2 Ce (NO 3 ) 6
нитрат трикалия дицерия (III) K 3 Ce 2 (NO 3 ) 9 2,525 13,597 13,597 13,597 90 2514 4
дигидрат диаквапентанитратоцерата диаммония (NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 5 · 4 H 2 O 2,128 11.09 8,936 17,96 101,77 1743 г. 4
дигидрат диаквапентанитратоцерата дирубидия Rb 2 Ce (NO 3 ) 5 · 4 H 2 O 70 ° 2,497 11,050 8,977 17,859 100,88
дигидрат диаквапентанитратоцерата диакезия? Cs 2 Ce (NO 3 ) 5 · 4 H 2 O
дигидрат диаквапентанитратоцерата диталлия? Tl 2 Ce (NO 3 ) 5 · 4 H 2 O 64,5 ° 3,326
Бис {4 - [(4H-1,2,4-триазол-4-ил) иминометил] пиридиния} диаквапентанитратоцерат (C 8 H 8 N 5 ) 2 [Ce (NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ] 10,322 16,126 17,575 100,107 2883,2 4
1,10-фенантролин-H диаквапентанитратоцерат HPhen 2 [Ce (NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ] 1,83 7,5534 8,083 25,8377 89,947 β = 89,937 γ = 86,981 1572,94 2
Гидроний Церий (III) Нитрат Гидрат Ce (NO 3 ) 5 (H 3 O) 2 · H 2 O 21,36 7,899 15,133 91,02 8

Двухвалентные двойные нитраты

Цернистый нитрат магния - первый обнаруженный член двухвалентного ряда CeM (II) (NO 3 ) 5 . Это имеет чрезвычайно низкую устойчивость Капицы к жидкому 3 He . На момент открытия его стоимость составляла всего 1% от предыдущего рекорда. Низкое тепловое сопротивление важно при температурах ниже 1 К , поскольку разница температур не так велика, чтобы вызвать большой расход тепла, а охлаждение может занять слишком много времени, если есть препятствия для теплопередачи.

Другие двойные нитраты цери

Моногидрат нитрата натрия Na 2 Ce (NO 3 ) 5 · H2O имеет плотность 2,641 г / см 3 . Это может быть получено путем кипячения стехиометрической смеси нитрата церия и нитрата натрия в азотной кислоте, а затем выпаривания при 40 ° C. Кристаллы представляют собой четкие моноклинные стержневые кристаллы с пространственной группой P 2 / c. Размеры кристаллической ячейки a = 21,387 b = 7,9328 c = 15,184 β = 90,657 V = 2576 формул на ячейку Z = 8. Компоненты расположены в кристалле так, что вокруг каждого атома церия находится шесть нитратов, однако, чтобы получить в среднем пять нитратов на церий, две нитратные группы на каждой свяжут атомы в цепочку вдоль оси an.

Существуют безводные двойные нитраты, такие как Ce 2 Rb 3 (NO 3 ) 9 и Ce 2 K 3 (NO 3 ) 9 . Соль калия, Ce 2 K 3 (NO 3 ) 9, может быть получена с использованием водного раствора нитрата калия и нитрата церия в молярном соотношении 3: 2, упариваемого при 40 ° C. Кристаллы бесцветной кубической формы из пространственной группы P 4 1 32. Формульный вес 955,6. Три формулы существуют в каждой элементарной ячейке, которая при 20 ° C имеет объем 2514,1 Å 3 и сторону ячейки a = 13,597 Å. Плотность 2,525 г / см. В этом соединении каждый атом церия окружен двенадцатью атомами кислорода из шести нитратных групп. Три нитрата образуют мостик в каждом из трех измерений. Эти мостики образуют три спирали, каждая под углом 90 ° друг к другу вдоль осей кристалла.

Родственный ряд с отношением одновалентного иона к церию 1,5 включает 2Ce (NO 3 ) 3. 3 (NH 4 ) NO 3. 12H 2 O.

Смешанный тройной нитрат цезия, натрия и церия Cs 2 NaCe (NO 3 ) 6 кристаллизуется в кубической системе. Размер элементарной ячейки составляет 1,1196 нм при объеме 1,4034 нм 3 и четыре молекулы на ячейку.

Цериевые двойные нитраты

Нитрат диаммония церия (IV)

Щелочные металлы образуют оранжево-красные моноклинные кристаллы в виде двойной соли с нитратом церия: M
2[Ce (НЕТ
3)
6] с M = K, Rb, Cs или [NH 4 ].

  • Нитрат церия-аммония содержит ион икосаэдрической формы [Ce (NO
    3    )
    6    ]2−
    который имеет церий в степени окисления +4. Используется как реагент в оксидиметрии .
  • Нитрат цериевого калия K
    2    [Ce (НЕТ
    3    )
    6    ]     имеет две различные кристаллические формы: гексагональную и моноклинную. Медленное испарение и кристаллизация приводят к моноклинной форме. Но быстрая кристаллизация приводит к смеси двух форм. Обе эти формы имеют шесть нитратных групп, связанных через два атома кислорода каждая с церием [Ce (NO
    3    )
    6    ]2−
    . Вещество получают растворением гидроксида церия в азотной кислоте с соответствующим стехиометрическим количеством нитрата калия . В гексагональной форме атомы церия расположены вдоль оси третьего порядка. В гексагональной форме ионы калия окружены девятью атомами кислорода. Эти кристаллы представляют собой оранжевые пластинки шестиугольной формы. Кристаллические ячейки содержат три молекулы объемом 1063,1 Å 3 и размерами a = 13,5737 Å с = 6,6624 Å с плотностью 2,767 г / см 3 .

В моноклинной форме K
2[Ce (НЕТ
3)
6] атомы церия находятся в объемно-центрированном расположении, при этом калий окружен десятью атомами кислорода. Плотность составляет 2,798 г / см 3 с ячейкой, содержащей две молекулы объемом 700,9Å 3 и размерами a = 12,707Å b = 6,6858Å c = 8,253Å и β = 91,55 °.

Нитрат цериевого калия также имеет гидрат с 1,5 молями воды.

Двухвалентные металлы

Другие соединения

  • [Ce 6 O (OH) 8 (NO 3 ) 6 (H 2 O) 16 ] · (NO 3 ) 2 · 2H 2 O представляет собой гексаноядерный оксидо- и гидроксидокомплекс церия. Его можно обезвоживать с образованием [Ce 6 O (OH) 8 (NO 3 ) 8 ].

Предлагаемое приложение

Нитрата церия магния (также известная как црайте нитрат магния), является высоко парамагнитной солью, и является возможным хладагентом для использования в магнитной холодильного .

Рекомендации

Соли и ковалентные производные нитрат- иона
HNO 3 Он
LiNO 3 Быть (NO 3 ) 2 B (НЕТ
3)-
4 		RONO 2 НЕТ-
3
NH 4 NO 3 		HOONO 2 FNO 3 Ne
NaNO 3 Mg (NO 3 ) 2 Al (NO 3 ) 3 Si п S ClONO 2 Ar
KNO 3 Ca (NO 3 ) 2 СБН (NO 3 ) 3 Ti (NO 3 ) 4 VO (NO 3 ) 3 Cr (NO 3 ) 3 Mn (NO 3 ) 2 Fe (NO 3 ) 2
Fe (NO 3 ) 3 		Co (NO 3 ) 2
Co (NO 3 ) 3 		Ni (NO 3 ) 2 CuNO 3
Cu (NO 3 ) 2 		Zn (NO 3 ) 2 Ga (NO 3 ) 3 Ge В виде Se Br Kr
RbNO 3 Sr (NO 3 ) 2 Д (НЕТ 3 ) 3 Zr (NO 3 ) 4 Nb Пн Tc Ru (NO 3 ) 3 Rh (NO 3 ) 3 Pd (NO 3 ) 2
Pd (NO 3 ) 4 		AgNO 3
Ag (NO 3 ) 2 		CD (NO 3 ) 2 В (NO 3 ) 3 Sn (NO 3 ) 4 Сб (NO 3 ) 3 Te INO 3 Xe (NO 3 ) 2
CsNO 3 Ba (NO 3 ) 2   Hf (NO 3 ) 4 Та W Re Операционные системы Ir Pt (NO 3 ) 2
Pt (NO 3 ) 4 		Au (NO 3 ) 3 Hg 2 (NO 3 ) 2
Hg (NO 3 ) 2 		TlNO 3
Tl (NO 3 ) 3 		Pb (NO 3 ) 2 Би (NO 3 ) 3
BiO (NO 3 ) 		Po (NO 3 ) 4 В Rn
Пт № 3 Ра (NO 3 ) 2   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Ур. Ц Og
↓
Ла (NO 3 ) 3 Ce (NO 3 ) 3
Ce (NO 3 ) 4 		Pr (NO 3 ) 3 Nd (NO 3 ) 3 PM (NO 3 ) 3 См (NO 3 ) 3 Eu (NO 3 ) 3 Б-г (NO 3 ) 3 Tb (NO 3 ) 3 Dy (NO 3 ) 3 Хо (нет 3 ) 3 Er (NO 3 ) 3 Тм (№ 3 ) 3 Yb (NO 3 ) 3 Лу (NO 3 ) 3
Ac (NO 3 ) 3 Чт (NO 3 ) 4 PaO 2 (NO 3 ) 3 UO 2 (NO 3 ) 2 Np (NO 3 ) 4 Pu (NO 3 ) 4 Am (NO 3 ) 3 См (NO 3 ) 3 Bk Cf Es FM Мкр Нет Lr