Оксид кюрия(IV)

Оксид кюрия​(IV)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид кюрия​(IV)​
Традиционные названия	Двуокись кюрия
Хим. формула	CmO2
Физические свойства
Состояние	чёрные кристаллы
Молярная масса	279,069 г/моль
Плотность	12 г/см³
Термические свойства
Температура
• разложения	380 °C[1]
Энтальпия
• образования	−912(7)[2] кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	нерастворим
Классификация
Рег. номер CAS	12016-67-0
Рег. номер EINECS	234-612-6
Безопасность
Токсичность	радиотоксичен
Сигнальное слово	Опасно
NFPA 704	0 4 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Окси́д кю́рия(IV) (диокси́д кю́рия, двуо́кись кю́рия) — бинарное неорганическое соединение кюрия и кислорода с формулой CmO₂, чёрные кристаллы, нерастворимые в воде[3]. Молекулярная масса 279,069 а. е. м. (для ^247Cm, самого долгоживущего изотопа кюрия; для других изотопов молекулярная масса может отличаться).

Получение

• Разложение при прокаливании гидроксида или оксалата кюрия(IV) с медленным охлаждением на воздухе при температуре ниже 350 °C[3]:

${\displaystyle {\mathsf {Cm(OH)_{4}\ {\xrightarrow {500-600^{o}C}}\ CmO_{2}+2H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Cm(C_{2}O_{4})_{2}\ {\xrightarrow {500-600^{o}C}}\ CmO_{2}+2CO_{2}+2CO}}}$

• Может быть получен непосредственно окислением кюрия кислородом при нагревании металла на воздухе:

${\displaystyle {\mathsf {Cm+O_{2}\ {\xrightarrow {T}}\ CmO_{2}}}}$

При повышенной температуре поверхность металлического кюрия на воздухе покрыта окисной плёнкой, состоящей главным образом из оксида кюрия(IV)[3].

• Окисление оксида кюрия(III) при нагреве и медленном (несколько дней) охлаждении в кислороде[3]:

${\displaystyle {\mathsf {2Cm_{2}O_{3}+O_{2}\ {\xrightarrow {650^{o}C}}\ 4CmO_{2}}}}$

Физические свойства

Оксид кюрия(IV) образует чёрные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,5357(1) нм, Z = 4, структура типа флюорита. Кристаллографическая плотность около 12,0 г/см^3. Вследствие радиоактивного распада кюрия происходит постепенное «распухание» решётки[3].

Не растворяется в воде и органических растворителях.

Химические свойства

Реагирует с минеральными кислотами с образованием растворов солей кюрия(III). Разлагается при температурах выше 380 °C до CmO_1,95; выше 450 °C происходит быстрая декомпозиция до Cm₂O₃ через ряд промежуточных оксидов (CmO_1,81 со структурой типа флюорита и Cm₇O₁₂ с ромбоэдрической решёткой)[3].

Применение

• Изготовление изотопных источников тока.
• Мишени для получения транскюриевых элементов.

Токсичность

Как и все соединения кюрия, проявляет сильную радиотоксичность.

Примечания

1. Mosley W. C. Phases and Transformations in the Curium-Oxygen System. J. Inorg. Nucl. Chem., 1972, 34 (2), P. 539–555 (doi:10.1016/0022-1902(72)80434-2).
2. Konings R. J. M. Thermochemical and Thermophysical Properties of Curium and its Oxides. J. Nucl. Mater., 2001, 298 (3), P. 255–268 (doi:10.1016/S0022-3115(01)00652-3).
3. Lumetta G. J., Thompson M. C., Penneman R. A., Eller P. G. Curium Архивная копия от 17 июля 2010 на Wayback Machine, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Eds.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, P. 1397—1443 (doi:10.1007/1-4020-3598-5_9).

Литература

• Мясоедов Б. Ф. Кюрий // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — С. 560. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.
• Химический энциклопедический словарь / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — С. 294. — 792 с.