硝酸セリウム とは、酸化状態が+3または+4のセリウム 硝酸塩の総称です。これらの化合物は、セリウムと硝酸イオンに加えて、水、水酸化物イオン 、またはヒドロニウムイオンを含むことがよくあります。セリウムの複硝酸塩も存在します。
ミラー指数表記による硝酸セリウム(III)結晶 無水硝酸セリウム（硝酸セリウム(III)とも呼ばれる）は、化学式 Ce(NO 3 ) 3 で表される無水塩である（CAS番号 10108-73-3）。
硝酸セリウム六水和物（化学式 Ce(NO 3 ) 3 ·6H 2 O、CAS番号 10294-41-4）は、最も一般的な硝酸セリウム（III）です。これは、スルファジアジン銀 も含む火傷治療クリームの成分です。硝酸セリウムの濃度は0.05 Mです。非常に重度の火傷の場合、死亡率を低下させます。 [ 1 ] [ 2 ] °Cで、六水和物は結晶水を失って三水和物になり、三水和物自体が200 °C以上で分解します。[ 3 ] 三斜晶 系のピナコイド結晶を持ちます。[ 4 ]
硝酸セリウム(III)ヒドロニウム水和物、Ce(NO 3 ) 5 (H 3 O) 2 ⋅H 2 O [ 5 ] は空間群 P 2/ c の単斜晶系である。[ 5 ] 3 ) 5 (H 2 O) 2 ) 2− はいくつかの塩に存在する。これらの塩は極めて非線形な光学 特性を持つ。[ 6 ]
硝酸セリウム五水和物は、濃硝酸中の硝酸セリウム溶液を蒸発させることによって調製されます。これは、両錐 形の斜方晶系結晶を形成します。一般的な結晶面 ミラー指数 は{111}ですが、ミラー指数{010}および{110}のより小さな面を持つこともあります。密度は2.403 g/cm 3 です。光学特性としては、2 Vが34°の 二軸性 で、強い分散性を示します。B軸およびC軸上では黄色に見えますが、A軸上では橙赤色に見えます。[ 7 ]
硝酸セリウムは、ジエチルエーテル などの非極性溶媒によく溶けます。エーテルは、5 N 硝酸から硝酸セリウムを抽出します。 [ 8 ] [ 9 ] [ Ce(NO3 ) 6 ] とH[Ce(NO3 ) 5・ H2O ] ）が存在します。この硝酸塩の非極性溶媒への溶解性により、セリウムを他の希土類元素から分離することができます。[ 8 ]
塩基性硝酸セリウム(IV)の化学式はCe(NO 3 ) 3 ⋅OH⋅3H 2 Oである。これは硝酸中のセリウム(IV)溶液を蒸発させることによっても生成される。[ 10 ] 硝酸セリウムアンモニウム と水酸化セリウム(IV)を生成する反応を起こす。[ 10 ]
塩基性硝酸二セリウムの化学式は Ce 2 O(NO 3 ) 6 (H 2 O) 6 ·2H 2 O です。これもまた、硝酸中のセリウム(IV)溶液から結晶化します。単斜晶系結晶として結晶化し、空間群は P2 1 lc、単位格子の寸法はa = 8.723 Å、b = 8.940 Å、c = 13.981 Å、β = 94.91° です。各単位格子には 2 つの化学式単位 Ce 2 O(NO 3 ) 6 (H 2 O) 3 と Ce 2 O(NO 3 ) 6 が含まれており、この塩基性硝酸塩を真空中でゆっくりと 180 °C まで加熱すると形成されます 。[ 11 ]
ジアクアペンタニトラトセレート(III)アニオン(Ce(NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ) 2− はいくつかの塩に存在します。これらの塩は極めて非線形な光学特性を持っています。[ 6 ]
K 2 Ce(NO 3 ) 5 [ 12 ] [ 6 ] cm 3 の光学品質の結晶に成長させることができます。 [ 6 ] [ 6 ] 斜方晶系 です。[ 6 ] L. Th. Langeによって発見されました。 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] KCN として知られている。[ 17 ]
ジアモニウムジアクアペンタニトラトセレート二水和物。[ 16 ] [ 18 ] [ 19 ] では100mlに235g 、 65℃では817gが溶解する。[ 20 ]
ジルビジウムジアクアペンタニトラトセレート二水和物。[ 16 ] ジアクアペンタニトラトセレート二水和物、または硝酸セシウムCs 2 Ce(NO 3 ) 5 ⋅2H 2 Oは、結晶パラメータ a / b = 1.2052、c / b = 0.9816、β = 103°41′の単斜晶を形成する。[ 20 ] ジタリウムジアクアペンタニトラトセレート二水和物。[ 16 ] ビス{4-[(4H-1,2,4-トリアゾール-4-イル)イミノメチル]ピリジニウム}ジアクアペンタニトラトセレート。(C 8 H 8 N 5 ) 2 [Ce(NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ]は単斜晶系で空間群はC 2/ c である。[ 21 ]
二価の二重硝酸塩 硝酸セリウムマグネシウムは、二価系列 CeM(II)(NO 3 ) 5 で最初に発見されたメンバーです。これは液体3 He に対して極めて低いカピッツァ抵抗 を持っています。発見当時、その値は以前の記録保持者のわずか 1% でした。1 K 未満の温度では、熱流束を大きくするほどの温度差があまりなく、熱伝達の障壁があると冷却に過剰な時間がかかる可能性があるため、低い熱抵抗が重要です。[ 26 ] [ 27 ]
その他の二硝酸セリウム 硝酸第一セリウムナトリウム一水和物、Na 2 Ce(NO 3 ) 5 ·H 2 O の密度は 2.641 g/cm 3 です。硝酸第一セリウムと硝酸ナトリウムの化学量論的混合物を硝酸で沸騰させ、40 °C で蒸発させることで作ることができます 。結晶は透明な棒状の単斜晶系で、空間群はP 2/c です。結晶格子のサイズはa = 21.387、b = 7.9328、c = 15.184、β = 90.657、単位格子あたりV = 2576 式、Z = 8 です。結晶内の成分の配置方法は、各セリウム原子の周りに 6 つの硝酸塩がありますが、平均してセリウム 1 個あたり 5 つの硝酸塩を得るために、各セリウムに 2 つの硝酸塩グループがあり、原子をa 軸に沿って鎖状に連結します。[ 28 ]
Ce 2 Rb 3 (NO 3 ) 9 や Ce 2 K 3 (NO 3 ) 9 のような無水複硝酸塩が存在する。[ 29 ] 2 K 3 (NO 3 ) 9 は、 硝酸カリウムと硝酸第一セリウムの水溶液を 3:2 のモル比で 40 °C で蒸発させることにより作ることができる。結晶は空間群P 4 1 32 の無色立方体である。その式量は 955.6 である。各単位格子には 3 つの式が存在し 、20 °C での体積は 2514.1 Å 3 、格子の辺の長さはa = 13.597 Å である。密度は 2.525 g/cm 3 である。この化合物では、各セリウム原子は 6 つの硝酸基からの 12 個の酸素原子に囲まれている。3 つの硝酸基は、3 次元のそれぞれで橋を形成している。これらの橋は、結晶軸に沿って互いに90°の角度で3つの螺旋を形成している。[ 22 ]
一価イオンとセリウムの比率が1.5である関連シリーズには、2Ce(NO 3 ) 3 ·3(NH 4 )NO 3 ·12H 2 O [ 20 ]が含まれる。
混合セシウム、ナトリウムセリウム三硝酸塩 Cs 2 NaCe(NO 3 ) 6 は 立方晶系で結晶化する。単位格子のサイズは 1.1196 nm、体積は 1.4034 nm 3 で、単位格子あたり 4 つの分子が含まれる。[ 30 ]
セリウム複硝酸塩 硝酸セリウム(IV)二アンモニウム アルカリ金属は硝酸セリウムとの複塩として橙赤色の単斜晶を形成する：M2 3 6 M = K、Rb、Cs、または[NH4 ]。 [ 10 ]
硝酸セリウムアンモニウム は、正二十面体形状のイオン[Ce(NO₃)₄]⁻を含む。3 6 2− セリウムは+4の酸化状態にある。[ 31 ] 酸化測定 の試薬として使用される。[ 9 ] 硝酸セリウムカリウム K2 3 6 は六方晶系と単斜晶系の2種類の結晶形を持つ。ゆっくりとした蒸発と結晶化では単斜晶系が得られるが、急速な結晶化では両方の形状が混在する。これらの結晶形はいずれも、2つの酸素原子を介してセリウム[Ce(NO3)2]3 6 2− この物質は、硝酸 に適切な化学量論量の硝酸カリウムを加えて水酸化セリウム(II)を 溶解することによって作られます。六方晶系では、セリウム原子は三回回転軸に沿って配置されています。六方晶系では、カリウムイオンは9個の酸素原子に囲まれています。これらの結晶はオレンジ色の六角形の板状です。結晶セルには3つの分子が含まれており、体積は1063.1ų 、 寸法はa = 13.5737 Å、c = 6.6624 Å、密度は2.767 g/cm³です 。[ 32 ] K の単斜晶系では2 3 6 g/cm3 で、セルには2つの分子が含まれており、体積は700.9 Å3 、寸法はa = 12.707 Å、b = 6.6858 Å、c = 8.253 Å、β = 91.55°です。 [ 22 ]
硝酸セリウムカリウムには、1.5モルの水と水和物も存在する 。[ 10 ]
その他の化合物 [Ce 6 O(OH) 8 (NO 3 ) 6 (H 2 O) 16 ]·(NO 3 ) 2 ·2H 2 O は六核セリウム酸化物および水酸化物錯体です。脱水して [Ce 6 O(OH) 8 (NO 3 ) 8 ]を生成できます。[ 33 ]
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