Cer(IV)-oxid oder Cerdioxid ist ein Oxid des Seltenerd-Metalls Cer. Neben diesem existiert auch Cer(III)-oxid (Ce₂O₃). Im Jahr 1808 zeigte der englische Chemiker Sir Humphry Davy, dass die seltene Erde Ceria (Cerit) kein Element, sondern eine Verbindung aus metallischem Element, Silicium und Sauerstoff ist. Zwischen 1839 und 1843 gelang Carl Gustav Mosander die Auftrennung und der Nachweis, dass es sich um eine Mischung verschiedener Metalloxide mit Siliciumdioxid bzw. ein Inselsilikat handelt ((Ce,La,Ca)₉(Fe³⁺,Mg)[(OH)₃|SiO₃(OH)|(SiO₄)₆]).^[5]

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Eigenschaften

Wie alle Oxide der seltenen Erden emittiert Cer(IV)-oxid beim Erhitzen ein starkes Licht.

Reaktionen

Durch die Umsetzung von Cerdioxid mit konz. Schwefelsäure unter Erhitzen entsteht Cer(IV)-sulfat:

$\mathrm{CeO_2 + 2 \ H_2SO_4 \longrightarrow Ce(SO_4)_2 + 2 \ H_2O}$

Durch Erhitzen von Cer(III)-nitrat, Ce(NO₃)₃, bildet sich ebenfalls Cer(IV)-oxid.

Verwendung

Katalysator

Cer(IV)-oxid wird in Katalysatoren von Kaftfahrzeugen eingesetzt und oxidiert bei Sauerstoffmangel Kohlenstoffmonoxid und überschüssige Kohlenwasserstoffe gemäß:

$\mathrm{4 \ CeO_2 + 2 \ CO \longrightarrow 2 \ Ce_2O_3 + 2 \ CO_2}$

Bei Sauerstoffüberschuss im Abgas reaktiviert sich der Katalysator wieder:

$\mathrm{2 \ Ce_2O_3 + O_2 \longrightarrow 4 \ CeO_2}$

Glühstrümpfe

Eine optimale Lichtausbeute lässt sich aus einer Mischung von ca. 99% Thorium(IV)-oxid und 1% Cer(IV)-oxid erzielen. Dies wird bei der Herstellung von Glühstrümpfen für Gaslampen (Gasglühlicht oder Auerlicht) ausgenutzt, indem diese in die entsprechenden Nitratlösungen getränkt werden. Beim Anbrennen entstehen dann die Oxide, die für die hohe Lichtausbeute sorgen.

Schleifmittel

siehe Opaline

Quellen

Trust, Paul u. Schimmels,Michael; Einführung in die Chemie - auf einfachster Grundlage; Teil II; 2.Aufl.; Franz Steiner Verlag GmbH, Wiesbaden (1956)
The New Encyclopæedia Britannica; Macropæedia Vol. 15; 15th Ed.; Encyclopedia Britannica, Inc. (1974)
Motorlexikon.de

Einzelnachweise

↑ ^a ^b ^c ChemDAT(Merck)
↑ ^a ^b ^c ^d ^e Cerdioxid bei BGIA Gestis
↑ Katalog Sigma-Aldrich
↑ United States National Library of Medicine
↑ Mineralienatlas: Cerit

Kategorien: Cerverbindung | Oxid

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Cer(IV)-oxid