Interested Article - Оксид эрбия(III)

Оксид эрбия(III) ( триоксид эрбия, эрбия окись(III) ) — бинарное неорганическое соединение эрбия и кислорода . Представляет собой светло-розовые кристаллы, плохо растворимые в воде.

Получение

  • Разложение на воздухе нитрата, сульфата, хромата или других солей эрбия(III) на воздухе при температуре 800—1000 °C :
E r 2 ( S O 4 ) 3 800 1000 o C E r 2 O 3 + 3 S O 3 {\displaystyle {\mathsf {Er_{2}(SO_{4})_{3}\ \xrightarrow {800-1000^{o}C} \ Er_{2}O_{3}+3SO_{3}\uparrow }}}
  • Сгорание металлического эрбия на воздухе при температуре 300 °C :
4 E r + 3 O 2 300 o C 2 E r 2 O 3 {\displaystyle {\mathsf {4Er+3O_{2}\ \xrightarrow {300^{o}C} \ 2Er_{2}O_{3}}}}

Физические свойства

Оксид эрбия(III) образует кристаллы двух модификаций:

  • Кристаллы кубической сингонии . Параметр ячейки a = 1,0547 нм. Пространственная группа I a 3 {\displaystyle Ia3} , число формульных единиц в ячейке равно 16.
  • Кристаллы моноклинной сингонии . Параметр ячейки a = 1,387 нм, b = 0,347 нм, c = 0,8555 нм, угол β = 100,17°. Пространственная группа C 2 / m {\displaystyle C2/m} , число формульных единиц в ячейке равно 6.

Температура полиморфного перехода из кубической модификации в моноклинную составляет 1020 °C при давлении 3 МПа .

Стандартная энтропия образования оксида эрбия(III) составляет 154,3 Дж/(моль·К), энтальпия образования равна -1897,86 кДж/моль . В воде практически нерастворим, хорошо растворяется в минеральных кислотах . Гигроскопичен , поглощает из воздуха воду и углекислый газ .

Химические свойства

  • С газообразным фтороводородом при температуре 500 °C и с бифторидом аммония при 250-300 °C образует трифторид :
E r 2 O 3 + 6 H F 500 o C 2 E r F 3 + 3 H 2 O {\displaystyle {\mathsf {Er_{2}O_{3}+6HF\ \xrightarrow {500^{o}C} \ 2ErF_{3}+3H_{2}O}}}
E r 2 O 3 + 6 N H 4 H F 2 250 300 o C 2 E r F 3 + 6 N H 4 F + 3 H 2 O {\displaystyle {\mathsf {Er_{2}O_{3}+6NH_{4}HF_{2}\ \xrightarrow {250-300^{o}C} \ 2ErF_{3}+6NH_{4}F+3H_{2}O}}}
E r 2 O 3 + 3 C l 2 + 3 C t 2 E r C l 3 + 3 C O {\displaystyle {\mathsf {Er_{2}O_{3}+3Cl_{2}+3C\ \xrightarrow {t} \ 2ErCl_{3}+3CO\uparrow }}}
  • С водой реагирует, образуя гидроксид :
E r 2 O 3 + 3 H 2 O 2 E r ( O H ) 3 {\displaystyle {\mathsf {Er_{2}O_{3}+3H_{2}O\ \xrightarrow {} \ 2Er(OH)_{3}}}}
2 E r 2 O 3 + 3 C S 2 t 2 E r 2 S 3 + 3 C O 2 {\displaystyle {\mathsf {2Er_{2}O_{3}+3CS_{2}\ \xrightarrow {t} \ 2Er_{2}S_{3}+3CO_{2}\uparrow }}}
2 E r 2 O 3 + E r 2 S 3 t 3 E r 2 O 2 S {\displaystyle {\mathsf {2Er_{2}O_{3}+Er_{2}S_{3}\ \xrightarrow {t} \ 3Er_{2}O_{2}S}}}
  • Проявляет основные свойства. К примеру, растворяется в растворах кислот с образованием ионов [Er(H 2 O) 9 ] 3+ .
  • Может быть восстановлен до металлического эрбия кальцием при температуре выше 800 °C :
E r 2 O 3 + 3 C a > 800 o C 2 E r + 3 C a O {\displaystyle {\mathsf {Er_{2}O_{3}+3Ca\ \xrightarrow {>800^{o}C} \ 2Er+3CaO}}}
E r 2 O 3 + 3 C + N 2 1000 o C 2 E r N + 3 C O {\displaystyle {\mathsf {Er_{2}O_{3}+3C+N_{2}\ \xrightarrow {1000^{o}C} \ 2ErN+3CO\uparrow }}}

Применение

Оксид эрбия(III) - компонент спец. керамик, люминофоров, лазерных стёкол . Его добавляют в шихту для придания стёклам розовой окраски, а также в искусственные поделочные ювелирные камни, к примеру фианиты , для той же цели .

Является одним из исходных веществ для получения комплексных соединений эрбия, так как его триоксид способен взаимодействовать с различными лигандами .

Примечания

  1. ↑ , с. 260-261.
  2. ↑ , с. 487.
  3. , с. 333.
  4. ↑ , с. 557.
  5. ↑ , с. 316-317.
  6. , с. 321.
  7. , с. 323.
  8. , с. 325.
  9. , с. 488.

Литература

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9 .
  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Гринвуд Н.Н., Эрншо А. Химия элементов. — М. : Бином, 2008. — Т. 2. — 666 с. — ISBN 978-5-9963-1732-5 .
  • Химические свойства неорганических веществ / под ред. Р.А. Лидина. — 3-е изд., испр. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0 .
  • Неорганическая химия / под ред. Ю.Д. Третьякова. — М. : Академия, 2007. — Т. 3, кн. 2. — 400 с. — ISBN 5-7695-2533-9 .

Same as Оксид эрбия(III)