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
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.

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 CmO_1,95 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

• Uran(IV)-oxid
• Neptunium(IV)-oxid
• Plutonium(IV)-oxid
• Americium(IV)-oxid
• Berkelium(IV)-oxid
• Californium(IV)-oxid