L'ossido di praseodimio(III) (noto anche come sesquiossido di praseodimio) è il composto chimico binario inorganico del praseodimio con l'ossigeno, avente formula chimica $Pr_2O_3$. In condizioni normali si presenta come un solido cristallino di colore verde-giallastro.Scheda tecnica e proprietà chimico-fisiche dell'Ossido di praseodimio(III), su PubChem - National Center for Biotechnology Information
Struttura cristallina L'ossido di praseodimio(III) può esistere in diverse forme polimorfe a seconda delle condizioni di temperatura e pressione: La forma più comune a temperatura ambiente possiede una struttura cristallina esagonale (gruppo spaziale P3m1, n. 164), isostrutturale con l'ossido di lantanio ($La_2O_3$). In questo reticolo, i cationi $Pr^{3+}$ sono coordinati da sette anioni ossigeno $O^{2-}$.Gmelin Handbook of Inorganic and Organometallic Chemistry, Volume C1 (Compounds of Rare Earth Elements with Oxygen), Springer-Verlag, ISBN 978-3-662-06333-0 A temperature più elevate, il composto può transire verso una struttura cubica a corpo centrato (struttura di tipo bixbyite o tipo-C delle terre rare).
Sintesi Il composto non può essere facilmente sintetizzato per diretta combustione del praseodimio metallico all'aria, poiché l'ossidazione termica del metallo porta preferenzialmente alla formazione di una fase mista stechiometricamente complessa e di colore scuro, l'undecaossido di esapraseodimio ($Pr_6O_{11}$).
L'$Pr_2O_3$ puro si ottiene per riduzione controllata del $Pr_6O_{11}$ utilizzando un flusso di idrogeno gassoso ($H_2$) a temperature elevate, tipicamente superiori a 820 °C: $$Pr_6O_{11} + 2 H_2 \xrightarrow{\Delta} 3 Pr_2O_3 + 2 H_2O$$
In alternativa, può essere prodotto per decomposizione termica in atmosfera inerte o sotto vuoto del carbonato di praseodimio o dell'idrossido di praseodimio.
Proprietà e reattività L'ossido di praseodimio(III) è un composto stabile, ma possiede proprietà igroscopiche e tende ad assorbire lentamente l'anidride carbonica ($CO_2$) e l'umidità dall'aria, convertendosi parzialmente in idrossicarbonati. È un ossido basico, quasi completamente insolubile in acqua, ma si dissolve prontamente negli acidi minerali acquosi (come l'acido cloridrico o l'acido nitrico) per dare i rispettivi sali di praseodimio(III), i quali assumono una caratteristica colorazione verde pallido in soluzione a causa dello spettro di assorbimento dell'ione idrato $[Pr(H_2O)_n]^{3+}$.
Applicazioni Il composto trova impiego in diversi settori industriali e tecnologici di nicchia: Industria vetraria e della ceramica: viene utilizzato come additivo e pigmento per colorare i vetri e gli smalti ceramici, ai quali conferisce una brillante tonalità verde-gialla (nota storicamente in combinazione con il neodimio nel vetro didas o didimio). I vetri drogati al praseodimio vantano inoltre spiccate proprietà di filtraggio della luce ultravioletta.Scheda di sicurezza e applicazioni industriali del Praseodymium(III) oxide, su Sigma-Aldrich / Merck Life Science Elettronica e semiconduttori: grazie alla sua elevata costante dielettrica ($\varepsilon \approx 26-30$) e alla stabilità termica a contatto con il silicio, l'$Pr_2O_3$ è studiato come potenziale materiale dielettrico *high-$\kappa$* per sostituire il biossido di silicio ($SiO_2$) nei transistor di nuova generazione (MOSFET) e nelle memorie dinamiche. Catalisi: viene impiegato come co-catalizzatore o supporto per catalizzatori industriali nei processi di ossidazione e nei sistemi di purificazione dei gas di scarico automobilistici.
Note
Voci correlate Praseodimio Undecaossido di esapraseodimio Ossido di lantanio
Categoria:Ossidi e anidridi inorganiche Categoria:Composti del praseodimio