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Nitratos de cerio

El nitrato de cerio se refiere a una familia de nitratos de cerio en estado de oxidación +3 o +4. A menudo, estos compuestos contienen agua, hidróxido o iones hidronio además de cerio y nitrato. También existen nitratos dobles de cerio.

Nitratos de cerio (III)

Cristal de nitrato de cerio (III) con notación de índice de Miller

El nitrato ceroso anhidro, también llamado nitrato de cerio (III), es la sal anhidra con la fórmula Ce (NO 3 ) 3 (número CAS 10108-73-3).

El nitrato de cerio hexahidratado, con la fórmula Ce(NO 3 ) 3 .6H 2 O (número CAS 10294-41-4) es el nitrato de cerio (III) más común. Es un componente de una crema para el tratamiento de quemaduras que también incluye sulfadiazina de plata . Las concentraciones utilizadas son 0,5 M para el nitrato de cerio. En quemaduras muy graves reduce la tasa de mortalidad. [1] [2] A 150 °C, el hexahidrato pierde agua de cristalización para formar un trihidrato, que a su vez se descompone por encima de 200 °C. [3] El hexahidrato de nitrato ceroso tiene cristales triclínicos pinacoidales. [4]

Nitrato de hidronio y cerio (III) hidrato, Ce(NO 3 ) 5 (H 3 O) 2 .H 2 O [5] Es monoclínico con grupo espacial P 2/ c . [5] El anión diaquapentanitratocerato(III) (Ce(NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ) 2− se encuentra en varias sales. Las sales tienen propiedades ópticas no lineales extremas . [6]

Nitratos de cerio (IV)

El tetranitrato de cerio pentahidratado se prepara evaporando una solución de nitrato cérico en ácido nítrico concentrado. Forma cristales ortorrómbicos con forma bipiramidal . El índice de Miller de cara de cristal común es {111}, pero puede tener caras más pequeñas con índice de Miller {010} y {110}. La densidad es 2,403 g/cm 3 . Sus propiedades ópticas son que es biaxial con 2V de 34° y fuertemente dispersivo. En sus ejes B y C aparece amarillo, pero rojo anaranjado en el eje A. [7]

El nitrato cérico es bastante soluble en disolventes no polares como el éter etílico . El éter extraerá el nitrato de cerio del ácido nítrico 5 N. [8] En el ácido nítrico, el ácido nitratocérico [9] (H 2 [Ce(NO 3 ) 6 ] y H[Ce(NO 3 ) 5 .H 2 O]) está presente. La solubilidad de este nitrato en disolventes apolares permite la separación del cerio de otras tierras raras. [8]

El nitrato de cerio (IV) básico tiene la fórmula Ce(NO 3 ) 3 .OH.3H 2 O. También se forma tras la evaporación de soluciones de cerio (IV) en ácido nítrico. [10] Cuando se encuentra con amoníaco en una solución acuosa, reacciona para formar nitrato de amonio cérico e hidróxido cérico. [10]

El nitrato de dicerio básico tiene la fórmula Ce 2 O(NO 3 ) 6 (H 2 O) 6 ·2H 2 O. Nuevamente cristaliza en soluciones de cerio (IV) en ácido nítrico. Cristaliza como cristales monoclínicos con grupo espacial P2 1 lc con dimensiones de celda unitaria a=8,723 Å b=8,940 Å c=13,981 Å, β = 94,91°. Cada celda unitaria contiene dos unidades de fórmula Ce 2 O(NO 3 ) 6 (H 2 O) 3 y Ce 2 O(NO 3 ) 6 que se forman cuando este nitrato básico se calienta lentamente a 180 °C en el vacío. [11]

Nitratos de amonio y cerio de metales alcalinos

El anión diaquapentanitratocerato(III) (Ce(NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ) 2− se encuentra en varias sales. Las sales tienen propiedades ópticas no lineales extremas. [6]

Los cristales de K 2 Ce(NO 3 ) 5 [12] se pueden cultivar evaporando una solución de nitrato de potasio, nitrato ceroso y ácido nítrico. Cada átomo de cerio está rodeado por los átomos de oxígeno de cinco grupos nitrato bidentados y dos átomos de oxígeno del agua. [6] Puede convertirse en cristales de calidad óptica de alrededor de 100 cm 3 en 12 semanas. [6] Los cristales son incoloros. [6] El grupo espacial del cristal es Fdd2 y su forma es ortorrómbica . [6] El nitrato de potasio y cerio probablemente fue descubierto por L. Th. Lange en 1861. [13] Sin embargo, Fock no lo describió adecuadamente hasta 1894. [14] [15] Incluso entonces, la cantidad de agua en la sustancia era incorrecta y hubo que esperar hasta 1911 cuando Jantsch y Wigdorow afirmaron correctamente que había dos moléculas de agua. [16] Los efectos ópticos no lineales se encontraron en 1993. Para aplicaciones ópticas se le conoce como KCN . [17]

Diaquapentanitratocerato de diamonio dihidrato. [16] [18] Se ha publicado su espectro Raman. [19] Es bastante soluble en agua: 100 ml disuelven 235 gramos a 9 °C y 817 gramos a 65°. [20]

Nitratos dobles divalentes

El nitrato de magnesio ceroso es el primer miembro descubierto de una serie divalente CeM(II)(NO 3 ) 5 . Tiene una resistencia Kapitza extremadamente baja al 3He líquido . En el momento del descubrimiento su valor era sólo el 1% del récord anterior. La baja resistencia térmica es importante a temperaturas inferiores a 1 K , porque no hay mucha diferencia de temperatura que cause un gran flujo de calor, y el enfriamiento puede llevar un tiempo excesivo si existen barreras para la transferencia de calor. [26] [27]

Otros nitratos dobles ceroosos

El nitrato de sodio ceroso monohidrato, Na 2 Ce (NO 3 ) 5 .H 2 O tiene una densidad de 2,641 g/cm 3 . Se puede preparar hirviendo la mezcla estequiométrica de nitrato ceroso y nitrato de sodio en ácido nítrico y luego evaporando a 40 °C. Los cristales son monoclínicos en forma de varilla transparente con grupo espacial P 2/c. Los tamaños de las celdas de cristal son a=21,387 b=7,9328 c=15,184 β =90,657 V=2576 fórmulas por celda Z=8. La forma en que están dispuestos los componentes en el cristal es que hay seis nitratos alrededor de cada átomo de cerio; sin embargo, para llegar a un promedio de cinco por cerio, dos grupos de nitrato en cada uno, unen los átomos en una cadena a lo largo del eje a . [28]

Existen nitratos dobles anhidros como Ce 2 Rb 3 (NO 3 ) 9 y Ce 2 K 3 (NO 3 ) 9 . [29] La sal de potasio, Ce 2 K 3 (NO 3 ) 9, se puede preparar utilizando una solución acuosa de nitrato de potasio y nitrato ceroso en una proporción molar de 3:2, evaporada a 40 °C. Los cristales son cúbicos incoloros del grupo espacial P 4 1 32. Su peso fórmula es 955,6. Existen tres fórmulas en cada celda unitaria que a 20 °C tiene un volumen de 2514,1 Å 3 y un lado de celda de a=13,597 Å. La densidad es 2,525 g/cm 3 . En este compuesto, cada átomo de cerio está rodeado por doce átomos de oxígeno de seis grupos nitrato. Tres de los nitratos forman un puente en cada una de las tres dimensiones. Estos puentes forman tres espirales, cada una a 90° entre sí a lo largo de los ejes del cristal. [22]

Una serie relacionada con una proporción de 1,5 del ion monovalente a cerio incluye 2Ce(NO 3 ) 3 ,3(NH 4 )NO 3 , 12H 2 O [20]

Una mezcla de nitrato triple de cesio, sodio y cerio Cs 2 NaCe (NO 3 ) 6 cristaliza en el sistema cúbico. El tamaño de la celda unitaria es de 1,1196 nm con un volumen de 1,4034 nm 3 y cuatro moléculas por celda. [30]

Nitratos dobles céricos

Nitrato de diamonio y cerio (IV)

Los metales alcalinos forman cristales monoclínicos de color rojo anaranjado como una sal doble con nitrato cérico: M
2[Ce(NO
3)
6] con M=K, Rb, Cs o [NH 4 ]. [10]

En la forma monoclínica de K
2[Ce(NO
3)
6] , los átomos de cerio están en una disposición centrada en el cuerpo, con el potasio rodeado por diez átomos de oxígeno. La densidad es 2.798 g/cm 3 con una celda que contiene dos moléculas con volumen 700.9Å 3 y dimensiones a = 12.707Å b = 6.6858Å c = 8.253Å y β = 91.55°. [22]

El nitrato cérico de potasio también tiene un hidrato con 1,5 moles de agua. [10]

Metales divalentes

Otros compuestos

Solicitud propuesta

El nitrato de cerio y magnesio (también conocido como nitrato de magnesio ceroso) es una sal altamente paramagnética y es un posible refrigerante para uso en refrigeración magnética . [34]

Referencias

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