Cesiumcarbonaat

Cesiumcarbonaat
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van cesiumcarbonaat
Cesiumcarbonaat-poeder
Algemeen
Molecuul­formule	Cs2CO3
IUPAC-naam	cesiumcarbonaat
Molmassa	325,8198 g/mol
SMILES	C(=O)([O-])[O-].[Cs+].[Cs+]
InChI	1S/CH2O3.2Cs/c2-1(3)4;;/h(H2,2,3,4);;/q;2*+1/p-2
CAS-nummer	534-17-8
EG-nummer	249-784-8
PubChem	10796
Wikidata	Q416923
Beschrijving	Wit poeder
Vergelijkbaar met	natriumcarbonaat, kaliumcarbonaat
Waarschuwingen en veiligheids­maatregelen
Waarschuwing
H-zinnen	H315 - H319 - H335
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P261 - P305+P351+P338
Opslag	Gescheiden van sterke oxidatoren en sterke zuren.
LD50 (ratten)	(oraal) 2333 mg/kg (intraperitoneaal) 810 mg/kg (subcutaan) 2200 mg/kg
LD50 (muizen)	(oraal) 2170 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatie­toestand	vast
Kleur	wit
Dichtheid	4,072 g/cm³
Smeltpunt	610 °C
Oplosbaarheid in water	(bij 14°C) 2605 g/L (bij 15°C) 2615 g/L
Goed oplosbaar in	water, ethanol
Matig oplosbaar in	di-ethylether
Geometrie en kristal­structuur
Kristal­structuur	monoklien
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Cesiumcarbonaat is het cesiumzout van diwaterstofcarbonaat en heeft als brutoformule Cs₂CO₃. De stof komt voor als een wit hygroscopisch poeder, dat zeer goed oplosbaar is in water en vrij goed in ethanol. Het is beter oplosbaar in organische oplosmiddelen dan andere, vergelijkbare carbonaten (zoals kaliumcarbonaat).

Synthese

Cesiumcarbonaat wordt via een gepatenteerd proces gewonnen uit polluciet of spodumeen. Daarvoor wordt het onder hoge druk (20 tot 40 bar) met een calciumhydroxide-oplossing gedurende 3 uur verhit bij 200-280°C. Na affiltratie van de onoplosbare calciumsilicaten en verwijdering van andere carbonaten, zoals calciumcarbonaat en lithiumcarbonaat, via koolstofdioxide blijft een geconcentreerde oplossing van cesium- en rubidiumzouten over. Deze oplossing wordt met zwavelzuur of een zuuranhydride geneutraliseerd tot pH 6 (omdat er nog basisch hydroxide overblijft in de oplossing). Hierbij wordt onder meer een cesium-aluminium-aluin-oplossing gevormd, die door herkristallisatie nog verder wordt gereinigd. Hieruit wordt dan uiteindelijk cesiumhydroxide geëxtraheerd, dat via koolstofdioxide tot cesiumcarbonaat wordt omgezet.[1]

Toepassingen

Cesiumcarbonaat wordt ingezet bij tal van organische reacties, waaronder veresteringen en de synthese van macrocyclische verbindingen. Tevens is het een uitgangsstof voor de synthese van andere cesiumverbindingen, waaronder alle cesiumhalogeniden.

Kristalstructuur en eigenschappen

Cesiumcarbonaat is een kristallijne vaste stof met een monoklien kristalstelsel. Het behoort tot ruimtegroep P2₁/c. De parameters van de eenheidscel bedragen:

• a = 612,64 pm
• b = 1027,65 pm
• c = 814,76 pm
• ß = 95,85°

Boven 600°C dissocieert cesiumcarbonaat in vacuüm:

${\displaystyle \mathrm {Cs_{2}CO_{3}\longrightarrow \ Cs_{2}O\ +\ CO_{2}} }$

Externe links

• (en) MSDS van cesiumcarbonaat

Bronnen, noten en/of referenties

1. (en) H. Prinz, H. Hofmann, K. Köbele & M. Wegner - Process for producing a high-density caesium and rubidium salt solution, Metallgesellschaft AG, patent EP0668845, 30 augustus 1995