Cer(III)-oxid
Cer(III)-oxid ist ein Oxid des Metalls Cer, das zu den Seltenen Erden zählt.
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.<ref name="Brauer-2">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1090.</ref>
- <chem>2 CeO2 + H2 -> Ce2O3 + H2O</chem>
- <chem>2 CeO2 + C -> Ce2O3 + CO</chem>
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.<ref name="Brauer-2" /> 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.<ref>Vorlage:Literatur</ref>
Cer(III)-oxid besitzt eine hexagonale Kristallstruktur vom Lanthanoid-A-Typ.<ref name="Brauer-2" />
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:
- <chem>4 CeO2 + 2 CO -> 2 Ce2O3 + 2 CO2</chem>
Bei Sauerstoffüberschuss wird umgekehrt Cer(III)-oxid zu Cer(IV)-oxid oxidiert:
- <chem>2 Ce2O3 + O2 -> 4 CeO2</chem>
Für eine zukünftige Herstellung von Wasserstoff mit Sonnenenergie wird das Cer(IV)-oxid-Cer(III)-oxid-Verfahren entwickelt.
Einzelnachweise
<references />