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Articulo de referencia

nitratos de cerio

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El nitrato de cerio se refiere a una familia de nitratos de cerio en estado de oxidación +3 o +4. A menudo, estos compuestos contienen agua, hidróxido o iones hidronio, además de cerio y nitrato. También existen nitratos dobles de cerio.

nitratos de cerio(III)

Cristal de nitrato de cerio(III) con notación de índice de Miller.

El nitrato ceroso anhidro, también llamado nitrato de cerio(III), es la sal anhidra con la fórmula Ce(NO 3 ) 3 .(número CAS 10108-73-3).

El nitrato de cerio hexahidratado, con la fórmula Ce(NO₃ ) ₃ · 6H₂O ( número CAS 10294-41-4), es el nitrato de cerio(III) más común. Es un componente de una crema para el tratamiento de quemaduras que también incluye sulfadiazina de plata . Las concentraciones utilizadas son de 0,05  M para el nitrato de cerio. Para quemaduras muy graves, reduce la tasa de mortalidad. [ 1 ] [ 2 ] A 150  °C, el hexahidrato pierde agua de cristalización para formar un trihidrato, que a su vez se descompone por encima de 200  °C. [ 3 ] El nitrato de cerio hexahidratado tiene cristales triclínicos pinacoidales . [ 4 ]

El nitrato de cerio(III) hidronio hidratado, Ce(NO₃ ) ₅ ( H₃O ) ₂ · H₂O [ 5 ] , es monoclínico con grupo espacial P2 / c . [ 5 ] El anión diaquapentanitratocerato(III ) (Ce(NO₃ ) ₅ ( H₂O ) ₂ ) ²⁻ se encuentra en varias sales. Estas sales presentan propiedades ópticas no lineales extremas . [ 6 ]

nitratos de cerio(IV)

El tetranitrato de cerio pentahidratado se prepara evaporando una solución de nitrato cérico en ácido nítrico concentrado. Forma cristales ortorrómbicos con forma bipiramidal . El índice de Miller común para la cara cristalina es {111}, pero puede presentar caras más pequeñas con índices de Miller {010} y {110}. Su densidad es de 2,403 g/cm³ . Sus propiedades ópticas son que es biaxial con un ángulo 2V de 34° y fuertemente dispersivo. En sus ejes B y C aparece de color amarillo, pero rojo anaranjado en el eje A. [ 7 ] 

El nitrato cérico es bastante soluble en disolventes no polares como el éter etílico . El éter extraerá el nitrato de cerio del ácido nítrico 5 N. [ 8 ] En ácido nítrico, están presentes el ácido nitratocérico [ 9 ] (H 2 [Ce(NO 3 ) 6 ] y H[Ce(NO 3 ) 5 ⋅H 2 O]). La solubilidad de este nitrato en disolventes no polares permite la separación del cerio de otras tierras raras. [ 8 ]

El nitrato básico de cerio(IV) tiene la fórmula Ce(NO₃ ) ₃ · OH· 3H₂O . También se forma por evaporación de soluciones de cerio(IV) en ácido nítrico. [ 10 ] Cuando este se encuentra con amoníaco en solución acuosa, reacciona para formar nitrato de amonio cérico e hidróxido cérico. [ 10 ]

El nitrato de dicerio básico tiene la fórmula Ce₂O ( NO₃ ) ₆ ( H₂O ) ₆ · 2H₂O . Cristaliza a partir de soluciones de cerio(IV) en ácido nítrico. Cristaliza como cristales monoclínicos con grupo espacial P2₁lc y dimensiones de celda unitaria a = 8,723  Å, b = 8,940  Å, c = 13,981  Å, β = 94,91°. Cada celda unitaria contiene dos unidades de fórmula Ce₂O ( NO₃ ) ₆ ( H₂O ) ₃ y Ce₂O ( NO₃ ) ₆ se forman cuando este nitrato básico se calienta lentamente a 180  °C en vacío. [ 11 ]

Nitratos de amonio y cerio (metal alcalino)

El anión diaquapentanitratocerato(III) (Ce(NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ) 2− se encuentra en varias sales. Estas sales poseen propiedades ópticas no lineales extremas. [ 6 ]

Los cristales de K 2 Ce(NO 3 ) 5 [ 12 ] se pueden cultivar evaporando una solución de nitrato de potasio, nitrato ceroso y ácido nítrico. Cada átomo de cerio está rodeado por los átomos de oxígeno de cinco grupos nitrato bidentados y dos átomos de oxígeno de agua. [ 6 ] Se pueden cultivar cristales de calidad óptica de alrededor de 100  cm 3 en 12 semanas. [ 6 ] Los cristales son incoloros. [ 6 ] El grupo espacial del cristal es Fdd2 y su forma es ortorrómbica . [ 6 ] El nitrato de cerio y potasio fue probablemente descubierto por L. Th. Lange en 1861. [ 13 ] Sin embargo, no fue descrito correctamente hasta 1894 por Fock. [ 14 ] [ 15 ] Incluso entonces, la cantidad de agua en la sustancia era incorrecta y no fue hasta 1911 cuando Jantsch y Wigdorow afirmaron correctamente que había dos moléculas de agua. [ 16 ] Los efectos ópticos no lineales se descubrieron en 1993. Para aplicaciones ópticas se conoce como KCN . [ 17 ]

Diaquapentanitratocerato de diamonio dihidratado. [ 16 ] [ 18 ] Su espectro Raman ha sido publicado. [ 19 ] Es bastante soluble en agua,  disolviendo 235 gramos en 100 ml a 9  °C y 817  g a 65 °C. [ 20 ]

  • dihidrato de diaquapentanitratocerato de dirubidio. [ 16 ]
  • El dihidrato de diaquapentanitratocerato de cesio, o nitrato ceroso de cesio Cs₂Ce ( NO₃ ) ₅ · 2H₂O , forma cristales monoclínicos con parámetros cristalográficos a / b = 1,2052, c / b = 0,9816 y β = 103°41′. [ 20 ]
  • dihidrato de diaquapentanitratocerato de ditalio. [ 16 ]
  • Diaquapentanitratocerato de bis{4-[(4H-1,2,4-triazol-4-il)iminometil]piridinio}. (C 8 H 8 N 5 ) 2 [Ce(NO 3 ) 5 (H 2 O) 2 ] es monoclínico con grupo espacial C 2/ c . [ 21 ]

nitratos dobles divalentes

El nitrato de magnesio ceroso es el primer miembro descubierto de una serie divalente CeM(II)(NO₃ ) ₅ . Este tiene una resistencia de Kapitza extremadamente baja al ³He líquido . En el momento de su descubrimiento , su valor era solo el 1 % del anterior poseedor del récord. La baja resistencia térmica es importante a temperaturas inferiores a 1 K , porque no hay mucha diferencia de temperatura que cause una gran tasa de flujo de calor, y el enfriamiento puede tomar un tiempo excesivo si existen barreras a la transferencia de calor. [ 26 ] [ 27 ] 

Otros nitratos dobles cerosos

El nitrato de cerio monohidratado, Na₂Ce ( NO₃ ) ₅ · H₂O , tiene una densidad de 2,641  g/cm³ . Se puede obtener hirviendo la mezcla estequiométrica de nitrato de cerio y nitrato de sodio en ácido nítrico y luego evaporándola a 40  °C. Los cristales son monoclínicos transparentes, con forma de varilla y grupo espacial P2 /c. Las dimensiones de la celda cristalina son a = 21,387, b = 7,9328, c = 15,184, β = 90,657, V = 2576 fórmulas por celda, Z = 8. La disposición de los componentes en el cristal es de seis nitratos alrededor de cada átomo de cerio; sin embargo, para obtener un promedio de cinco por átomo de cerio, dos grupos de nitrato en cada uno unen los átomos formando una cadena a lo largo del eje a . [ 28 ]

Hay nitratos dobles anhidros como Ce 2 Rb 3 (NO 3 ) 9 y Ce 2 K 3 (NO 3 ) 9 . [ 29 ] La sal de potasio, Ce 2 K 3 (NO 3 ) 9 se puede hacer usando una solución acuosa de nitrato de potasio y nitrato ceroso en una proporción molar de 3:2, evaporada a 40  °C. Los cristales son cúbicos incoloros del grupo espacial P 4 1 32. Su peso fórmula es 955,6. Existen tres fórmulas en cada celda unitaria que a 20  °C, tiene un volumen de 2514,1  Å 3 y lado de celda de a = 13,597  Å. La densidad es 2,525  g/cm 3 . En este compuesto, cada átomo de cerio está rodeado por doce átomos de oxígeno de seis grupos nitrato. Tres de los nitratos forman un puente en cada una de las tres dimensiones. Estos puentes forman tres espirales cada una a 90° entre sí a lo largo de los ejes cristalinos. [ 22 ]

Una serie relacionada con una relación de 1,5 del ion monovalente a cerio incluye 2Ce(NO 3 ) 3 ·3(NH 4 )NO 3 ·12H 2 O [ 20 ]

Un nitrato triple mixto de cesio, sodio y cerio, Cs₂NaCe (NO₃ ) ₆ , cristaliza en el sistema cúbico. El tamaño de la celda unitaria es de 1,1196  nm con un volumen de 1,4034  nm³ y cuatro moléculas por celda. [ 30 ]

nitratos dobles céricos

nitrato de cerio(IV) diamónico

Los metales alcalinos forman cristales monoclínicos de color rojo anaranjado como una sal doble con nitrato cérico: M2 [Ce(NO3 )6 ]con M = K, Rb, Cs o [NH4]. [ 10 ]

  • El nitrato de amonio cérico contiene el ion de forma icosaédrica [Ce(NO3 )6 ] 2−que tiene cerio en estado de oxidación +4. [ 31 ] Se utiliza como reactivo en oxidimetría . [ 9 ]
  • nitrato de potasio cérico K2 [Ce(NO3 )6 ]tiene dos formas cristalinas diferentes, hexagonal y monoclínica. La evaporación y cristalización lentas dan como resultado la forma monoclínica. Pero la cristalización rápida da como resultado una mezcla de las dos formas. Ambas formas tienen seis grupos nitrato conectados a través de dos oxígenos cada uno al cerio[Ce(NO3 )6 ] 2−La sustancia se obtiene disolviendo hidróxido cérico en ácido nítrico con la cantidad estequiométrica adecuada de nitrato de potasio . En la forma hexagonal, los átomos de cerio se disponen a lo largo de un eje triple. En la forma hexagonal, los iones de potasio están rodeados por nueve átomos de oxígeno. Estos cristales son placas hexagonales de color naranja. Las celdas cristalinas contienen tres moléculas, con un volumen de 1063,1 ų y dimensiones de a = 13,5737  Å, c = 6,6624  Å con una densidad de 2,767  g/ cm³ . [ 32 ]

En la forma monoclínica de K2 [Ce(NO3 )6 ], los átomos de cerio están en una disposición centrada en el cuerpo, con el potasio rodeado por diez átomos de oxígeno. La densidad es de 2,798 g/cm³conuna celda que contiene dos moléculas con un volumen de 700,9ų ydimensionesa= 12,707Å,b= 6,6858Å,c= 8,253Å yβ= 91,55°. [ 22 ]   

El nitrato de potasio cérico también tiene un hidrato con 1,5  moles de agua. [ 10 ]

metales divalentes

Otros compuestos

  • [Ce 6 O(OH) 8 (NO 3 ) 6 (H 2 O) 16 ]·(NO 3 ) 2 ·2H 2 O es un complejo hexanuclear de óxido e hidróxido de cerio. Puede deshidratarse para formar [Ce 6 O(OH) 8 (NO 3 ) 8 ]. [ 33 ]

Solicitud

El nitrato de cerio y magnesio (también conocido como nitrato de magnesio ceroso) es una sal altamente paramagnética que se utiliza como refrigerante en la refrigeración magnética . [ 34 ] [ 35 ] : 154 Este nitrato se utilizó por sus propiedades paramagnéticas en un experimento de física fundamental de 1956 que demostró la violación de la paridad por la interacción débil . [ 36 ]

Referencias

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