Cer(III)-oxid

Cer(III)-oxid ist ein Oxid des Metalls Cer, das zu den Seltenen Erden zählt.

Kristallstruktur
_ Ce3+ 0 _ O2−
Allgemeines
Name	Cer(III)-oxid
Andere Namen	Dicertrioxid
Verhältnisformel	Ce2O3
Kurzbeschreibung	gelblich grünes kristallines Pulver[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1345-13-7 EG-Nummer 215-718-1 ECHA-InfoCard 100.014.289 PubChem 9905479 Wikidata Q900883
Eigenschaften
Molare Masse	328,23 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[2]
Dichte	6,2 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	2210 °C[1]
Siedepunkt	3730 °C[1]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser, löslich in Säuren[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2] keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Neben Cer(III)-oxid gibt es Cer-Oxid auch in der Oxidationsstufe +4 als Cer(IV)-oxid (CeO₂).

Herstellung

Cer(III)-oxid Ce₂O₃ wird aus Cer(IV)-oxid CeO₂ durch Reduktion mit Kohlenstoff oder Wasserstoff H₂ bei über 1000 °C hergestellt. Es ist luftstabil, wenn es bei Temperaturen über 1400 °C hergestellt wurde.^[3]

${\displaystyle {\ce {2 CeO2 + H2 -> Ce2O3 + H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2 CeO2 + C -> Ce2O3 + CO}}}$

Eigenschaften

Cer(III)-oxid ist goldgelb gefärbt. Grünlichgelbe Präparate sind unvollständig reduziert. Pulverförmiges, nicht stabilisiertes Cer(III)-oxid geht an der Luft langsam, bei langsamen Erwärmen rasch (manchmal unter Aufglühen) in Cer(IV)-oxid über. In Säuren ist die Verbindung leicht löslich.^[3] In keramischer Form zusammen mit Zinn(II)-oxid SnO luminesziert es bei Beleuchtung mit UV-Licht. Es absorbiert Licht mit der Wellenlänge 320 nm und emittiert Licht mit der Wellenlänge von 412 nm.^[4]

Cer(III)-oxid besitzt eine hexagonale Kristallstruktur vom Lanthanoid-A-Typ.^[3]

Verwendung

Ceroxide werden als Katalysator zur Reduktion von CO-Emissionen in den Abgasen von Kraftfahrzeugen verwendet. Bei Sauerstoffmangel wird hierbei Cer(IV)-oxid in Gegenwart von Kohlenmonoxid zu Cer(III)-oxid reduziert:

${\displaystyle {\ce {4 CeO2 + 2 CO -> 2 Ce2O3 + 2 CO2}}}$

Bei Sauerstoffüberschuss wird umgekehrt Cer(III)-oxid zu Cer(IV)-oxid oxidiert:

${\displaystyle {\ce {2 Ce2O3 + O2 -> 4 CeO2}}}$

Für eine zukünftige Herstellung von Wasserstoff mit Sonnenenergie wird das Cer(IV)-oxid-Cer(III)-oxid-Verfahren entwickelt.