Оксид самария(III)

Оксид самария(III) — бинарное неорганическое соединение металла самария и кислорода с формулой Sm₂O₃, светло-жёлтые кристаллы, нерастворимые в холодной воде, реагирует с горячей.

Оксид самария​(III)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид самария
Традиционные названия	Сесквиоксид самария; окись самария
Хим. формула	Sm2O3
Физические свойства
Состояние	светло-жёлтые кристаллы
Молярная масса	348,72 г/моль
Плотность	7,43; 8,347 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	2270 °C
Мол. теплоёмк.	114,5 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-1822,6 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12060-58-1
PubChem	159425
Рег. номер EINECS	235-043-6
SMILES	O=[Sm]O[Sm]=O
InChI	InChI=1S/3O.2Sm/q3*-2;2*+3 FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	140199
Безопасность
Предельная концентрация	6 гм/м³
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Сгорание самария на воздухе:

$\mathsf{4}\mathsf{S}\mathsf{m}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {4Sm+3O_{2}\ {\xrightarrow {300^{o}C}}\ 2Sm_{2}O_{3}}}$ 

• Разложение гидроксида, нитрата, сульфата, карбоната или оксалата самария:

$\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{m}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\stackrel{\mathsf{300}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{1100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2Sm(OH)_{3}\ {\xrightarrow {300-1100^{o}C}}\ Sm_{2}O_{3}+3H_{2}O}}$ 

$\mathsf{4}\mathsf{S}\mathsf{m}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{780}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{12}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {4Sm(NO_{3})_{3}\ {\xrightarrow {780^{o}C}}\ 2Sm_{2}O_{3}+12NO_{2}+3O_{2}}}$ 

$\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{900}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Sm_{2}(SO_{4})_{3}\ {\xrightarrow {900^{o}C}}\ 2Sm_{2}O_{3}+6SO_{2}+3O_{2}}}$ 

$\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\stackrel{\mathsf{900}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{1000}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {Sm_{2}(CO_{3})_{3}\ {\xrightarrow {900-1000^{o}C}}\ Sm_{2}O_{3}+3CO_{2}}}$ 

$\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{800}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{O}$${\mathsf {Sm_{2}(C_{2}O_{4})_{3}\ {\xrightarrow {800^{o}C}}\ Sm_{2}O_{3}+3CO_{2}+3CO}}$ 

Физические свойстваПравить

Оксид самария(III) образует светло-жёлтые кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F a3, параметры ячейки a = 1,0915 нм, Z = 16.

При температуре 875°С переходит в моноклинную модификацию B-Sm₂O₃, пространственная группа C 2/m, параметры ячейки a = 1,4170 нм, b = 0,3633 нм, c = 0,8847 нм, β = 99,96°, Z = 6.

Химические свойстваПравить

• Реагирует с горячей водой:

$\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{80}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{m}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {Sm_{2}O_{3}+3H_{2}O\ {\xrightarrow {80^{o}C}}\ 2Sm(OH)_{3}}}$ 

• Реагирует с кислотами:

$\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{m}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Sm_{2}O_{3}+6HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2SmCl_{3}+3H_{2}O}}$ 

• При нагревании реагирует с газообразным сероводородом:

$\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\stackrel{\mathsf{1200}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{1300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Sm_{2}O_{3}+3H_{2}S\ {\xrightarrow {1200-1300^{o}C}}\ Sm_{2}S_{3}+3H_{2}O}}$ 

• Реагирует с пара́ми четырёххлористого углерода:

$\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\stackrel{\mathsf{500}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{700}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{S}\mathsf{m}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Sm_{2}O_{3}+3CCl_{4}\ {\xrightarrow {500-700^{o}C}}\ 4SmCl_{3}+3CO_{2}}}$ 

• Вытесняется из оксида более активными металлами:

$\mathsf{S}{\mathsf{m}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{L}\mathsf{a}\stackrel{\mathsf{1100}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{1200}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{m}\mathsf{+}\mathsf{L}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {Sm_{2}O_{3}+2La\ {\xrightarrow {1100-1200^{o}C}}\ 2Sm+La_{2}O_{3}}}$ 

ПрименениеПравить

• Компонент специальных стёкол, керамик, люминофоров.

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.