Оксид кюрия(IV)

Оксид кюрия(IV)
Оксид кюрия(IV)
Общие
Систематическое; наименование	Оксид кюрия(IV)
Традиционные названия	Двуокись кюрия
Хим. формула	CmO2
Физические свойства
Состояние	чёрные кристаллы
Молярная масса	279,069 г/моль
Плотность	12 г/см³
Термические свойства
	Температура
• разложения	380 °C
	Энтальпия
• образования	−912(7) кДж/моль
Химические свойства
	Растворимость
• в воде	нерастворим
Классификация
Рег. номер CAS	12016-67-0
Рег. номер EINECS	234-612-6
Безопасность
Токсичность	радиотоксичен
Сигнальное слово	Опасно
NFPA 704	0 4 0
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Окси́д кю́рия(IV) (диокси́д кю́рия, двуо́кись кю́рия) — бинарное неорганическое соединение кюрия и кислорода с формулой CmO₂, чёрные кристаллы, нерастворимые в воде^[3]. Молекулярная масса 279,069 а. е. м. (для ²⁴⁷Cm, самого долгоживущего изотопа кюрия; для других изотопов молекулярная масса может отличаться).

Получение

Разложение при прокаливании гидроксида или оксалата кюрия(IV) с медленным охлаждением на воздухе при температуре ниже 350 °C^[3]:

{\mathsf {Cm(OH)_{4}\ {\xrightarrow {500-600^{o}C}}\ CmO_{2}+2H_{2}O}}

{\mathsf {Cm(C_{2}O_{4})_{2}\ {\xrightarrow {500-600^{o}C}}\ CmO_{2}+2CO_{2}+2CO}}

Может быть получен непосредственно окислением кюрия кислородом при нагревании металла на воздухе:

{\mathsf {Cm+O_{2}\ {\xrightarrow {T}}\ CmO_{2}}}

При повышенной температуре поверхность металлического кюрия на воздухе покрыта окисной плёнкой, состоящей главным образом из оксида кюрия(IV)^[3].

Окисление оксида кюрия(III) при нагреве и медленном (несколько дней) охлаждении в кислороде^[3]:

{\mathsf {2Cm_{2}O_{3}+O_{2}\ {\xrightarrow {650^{o}C}}\ 4CmO_{2}}}

Физические свойства

Оксид кюрия(IV) образует чёрные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,5357(1) нм, Z = 4, структура типа флюорита. Кристаллографическая плотность около 12,0 г/см³. Вследствие радиоактивного распада кюрия происходит постепенное «распухание» решётки^[3].

Не растворяется в воде и органических растворителях.

Химические свойства

Реагирует с минеральными кислотами с образованием растворов солей кюрия(III). Разлагается при температурах выше 380 °C до CmO_1,95; выше 450 °C происходит быстрая декомпозиция до Cm₂O₃ через ряд промежуточных оксидов (CmO_1,81 со структурой типа флюорита и Cm₇O₁₂ с ромбоэдрической решёткой)^[3].

Применение

Изготовление изотопных источников тока.
Мишени для получения транскюриевых элементов.

Токсичность

Как и все соединения кюрия, проявляет сильную радиотоксичность.

Примечания

↑ Mosley W. C. Phases and Transformations in the Curium-Oxygen System. J. Inorg. Nucl. Chem., 1972, 34 (2), P. 539–555 (doi:10.1016/0022-1902(72)80434-2).
↑ Konings R. J. M. Thermochemical and Thermophysical Properties of Curium and its Oxides. J. Nucl. Mater., 2001, 298 (3), P. 255–268 (doi:10.1016/S0022-3115(01)00652-3).
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ Lumetta G. J., Thompson M. C., Penneman R. A., Eller P. G. Curium Архивная копия от 17 июля 2010 на Wayback Machine, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Eds.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, P. 1397—1443 (doi:10.1007/1-4020-3598-5_9).

Литература

Мясоедов Б. Ф. Кюрий // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — С. 560. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.
Химический энциклопедический словарь / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — С. 294. — 792 с.

[mosley-1] Mosley W. C. Phases and Transformations in the Curium-Oxygen System. J. Inorg. Nucl. Chem., 1972, 34 (2), P. 539–555 (doi:10.1016/0022-1902(72)80434-2).

[KONINGS-2] Konings R. J. M. Thermochemical and Thermophysical Properties of Curium and its Oxides. J. Nucl. Mater., 2001, 298 (3), P. 255–268 (doi:10.1016/S0022-3115(01)00652-3).

[Morrs-3] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ Lumetta G. J., Thompson M. C., Penneman R. A., Eller P. G. Curium Архивная копия от 17 июля 2010 на Wayback Machine, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Eds.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, P. 1397—1443 (doi:10.1007/1-4020-3598-5_9).

[1]

[2]

[3]

п о р Оксиды
H₂O
Li₂O LiCoO₂ Li₃PaO₄ Li₅PuO₆ Ba₂LiNpO₆ LiAlO₂ Li₃NpO₄ Li₂NpO₄ Li₅NpO₆ LiNbO₃	BeO											B₂O₃	С₃О₂ C₁₂O₉ CO C₁₂O₁₂ C₄O₆ CO₂	N₂O NO N₂O₃ N₄O₆ NO₂ N₂O₄ N₂O₅	O	F
Na₂O NaPaO₃ NaAlO₂ Na₂PtO₃	MgO											AlO Al₂O₃ NaAlO₂ LiAlO₂ AlO(OH)	SiO SiO₂	P₄O P₄O₂ P₂O₃ P₄O₈ P₂O₅	S₂O SO SO₂ SO₃	Cl₂O ClO₂ Cl₂O₆ Cl₂O₇
K₂O K₂PtO₃ KPaO₃	CaO Ca₃OSiO₄ CaTiO₃	Sc₂O₃	TiO Ti₂O₃ TiO₂ TiOSO₄ CaTiO₃ BaTiO₃	VO V₂O₃ V₃O₅ VO₂ V₂O₅	FeCr₂O₄ CrO Cr₂O₃ CrO₂ CrO₃ MgCr₂O₄	MnO Mn₃O₄ Mn₂O₃ MnO(OH) Mn₅O₈ MnO₂ MnO₃ Mn₂O₇	FeCr₂O₄ FeO Fe₃O₄ Fe₂O₃	CoFe₂O₄ CoO Co₃O₄ CoO(OH) Co₂O₃ CoO₂	NiO NiFe₂O₄ Ni₃O₄ NiO(OH) Ni₂O₃	Cu₂O CuO CuFe₂O₄ Cu₂O₃ CuO₂	ZnO	Ga₂O Ga₂O₃	GeO GeO₂	As₂O₃ As₂O₄ As₂O₅	SeOCl₂ SeOBr₂ SeO₂ Se₂O₅ SeO₃	Br₂O Br₂O₃ BrO₂
Rb₂O RbPaO₃ Rb₄O₆	SrO	Y₂O₃ YOF YOCl	ZrO(OH)₂ ZrO₂ ZrOS Zr₂О₃Сl₂	NbO Nb₂O₃ NbO₂ Nb₂O₅ Nb₂O₃(SO₄)₂ LiNbO₃	Mo₂O₃ Mo₄O₁₁ MoO₂ Mo₂O₅ MoO₃	TcO₂ Tc₂O₇	Ru₂O₃ RuO₂ Ru₂O₅ RuO₄	RhO Rh₂O₃ RhO₂	PdO Pd₂O₃ PdO₂	Ag₂O Ag₂O₂	Cd₂O CdO	In₂O InO In₂O₃	SnO SnO₂	Sb₂O₃ Sb₂O₄ Hg₂Sb₂O₇ Sb₂O₅	TeO₂ TeO₃	I₂O₄ I₄O₉ I₂O₅
Cs₂O Cs₂ReCl₅O	BaO BaPaO₃ BaTiO₃ BaPtO₃		HfO(OH)₂ HfO₂	Ta₂O TaO TaO₂ Ta₂O₅	WO₂Br₂ WO₂ WO₂Cl₂ WOBr₄ WOF₄ WOCl₄ WO₃	Re₂O ReO Re₂O₃ ReO₂ Re₂O₅ ReO₃ Re₂O₇	OsO Os₂O₃ OsO₂ OsO₄	Ir₂O₃ IrO₂	PtO Pt₃O₄ Pt₂O₃ PtO₂ K₂PtO₃ Na₂PtO₃ PtO₃	Au₂O AuO Au₂O₃	Hg₂O HgO (Hg₃O₂)SO₄ Hg₂O(CN)₂ Hg₂Sb₂O₇ Hg₃O₂Cl₂ Hg₅O₄Cl₂	Tl₂O Tl₂O₃	Pb₂O PbO Pb₃O₄ Pb₂O₃ PbO₂	BiO Bi₂O₃ Bi₂O₄ Bi₂O₅	PoO PoO₂ PoO₃	At
Fr	Ra		Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts
		↓
		La₂O₂S La₂O₃	Ce₂O₃ CeO₂	PrO Pr₂O₂S Pr₂O₃ Pr₆O₁₁ PrO₂	NdO Nd₂O₂S Nd₂O₃ NdHO	Pm₂O₃	SmO Sm₂O₃	EuO Eu₃O₄ Eu₂O₃ EuO(OH) Eu₂O₂S	Gd₂O₃	Tb	Dy₂O₃	Ho₂O₃ Ho₂O₂S	Er₂O₃	Tm₂O₃	YbO Yb₂O₃	Lu₂O₂S Lu₂O₃ LuO(OH)
		Ac₂O₃	UO₂ UO₃ U₃O₈	PaO PaO₂ Pa₂O₅ PaOS	ThO₂	NpO NpO₂ Np₂O₅ Np₃O₈ NpO₃	PuO Pu₂O₃ PuO₂ PuO₃ PuO₂F₂	AmO₂	Cm₂O₃ CmO₂	Bk₂O₃	Cf₂O₃	Es	Fm	Md	No	Lr