Chlorid thoria (IV) - Thorium(IV) chloride
 | |
| Identifikátory | |
|---|---|
3D model (JSmol ) | |
| Informační karta ECHA | 100.030.039  |
PubChem CID | |
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| ThCl4 | |
| Molární hmotnost | 373,849 g / mol |
| Vzhled | bílé jehly hygroskopický |
| Hustota | 4,59 g / cm3, pevný |
| Bod tání | 770 ° C (1420 ° F; 1040 K) |
| Bod varu | 921 ° C (1690 ° F; 1194 K) |
| Struktura | |
| čtyřúhelníkový | |
| Nebezpečí | |
Klasifikace EU (DSD) (zastaralý) | nezapsáno |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Chlorid thoria (IV) (ČtCl4 ) je anorganické chemická sloučenina. Kromě bezvodého ThCl4, dva hydratuje byly hlášeny: ThCl4(H2Ó)4[1] a ThCl4(H2Ó)8.[2] Tyto hygroskopické soli jsou při teplotě místnosti rozpustné ve vodě a bílé. Podobně jako jiné komplexy thoria má chlorid thoria vysoký bod tání 770 ° C (1418 ° F) a bod varu 921 ° C (1690 ° F). Jako všichni ostatní aktinidy, thorium je radioaktivní a někdy se používá při výrobě jaderné energie. Chlorid thoria (IV) se neobjevuje přirozeně, nýbrž je odvozen od Thorite, Thorianit nebo Monazit což jsou přirozeně se vyskytující útvary.
Dějiny
Thorium poprvé objevil Jons Jacob Berzelius v roce 1828. Po obdržení vzorku minerálů od svého kolegy Jens Esmarck, Berzelius dokázal izolovat thoria pomocí metody, která byla použita pro jiné kovy, jako je cer, zirkon a titan. Tento proces zahrnoval použití alkalických kovů k disociaci thoria od jeho předchozí ligandové formy ThSiO4 (dále popsáno v syntéze). Meziproduktem v procesu izolace byl chlorid thoria (IV), a tak byla objevena sloučenina.[3]
Struktury
Struktura chloridu thoria (IV) je čtvercová rovinná se symetrií D4h. V této souřadnicové sloučenině je délka vazby mezi vazbou Th-Cl 2,690 Á. Struktura byla označena jako vodná nebo bezvodá. Vzhledem k hydroskopické povaze sloučeniny v přítomnosti vody může tvořit buď ThCl4(H2Ó)4 a ThCl4(H2Ó)8.[4]
Syntéza
Chlorid thoria (IV) lze vyrábět různými způsoby, ale nejběžnější výchozí reaktant je buď oxid thoričitý nebo Thorium (IV) ortosilikát.
Jedním ze způsobů syntézy chloridu thoria (IV) je a karbotermická reakce. Karbotermická reakce vyžaduje velmi vysokou teplotu v rozmezí od 700 ° C do 2600 ° C. To, co vyžaduje tato extrémní prostředí, jsou teploty tání dioxidů toria 3 390 ° C.[4] Reakce mezi grafitem a oxidem thoričitým obvykle probíhá v proudu plynného chloru za vzniku chloridu thoria (IV). Chlorační reakci však lze provést jinou sloučeninou Cl2-CCl4 což je stabilnější reaktant než čistý plynný chlor. Cl2-CCl4 vzniká průchodem plynné směsi Cl2 přes promývací láhev naplněnou CCI4.[5][6]
ThO2 + 2 C + 4 Cl2 → ThCl4 + 2 CO
Další méně běžná metoda syntézy se spoléhá na zahřívání thoria s NH4Cl při 300 ° C po dobu 30 hodin za vzniku (NH4)2ThCl6. Tento produkt se poté zahřívá na 350 ° C za vysokého vakua za vzniku ThCl4.[4]
aplikace
Chlorid thoria (IV) je meziproduktem v mnoha různých experimentech. Prvním typem experimentu je čištění thoria.
1. Snížení ThCl4 s alkalickými kovy.
2. Elektrolýza bezvodého chloridu thoria (IV) v kondenzované směsi NaCl a KCl.
3. Ca redukce chloridu thoria (IV) smíchaného s bezvodým chloridem zinečnatým.[7]
Proces výroby čistého thoria je obvykle pro jeho výrobu jako počáteční fáze výroby jaderného paliva. Thorium je někdy mylně považováno za jaderné palivo, jako je uran, avšak není a vyžaduje to, aby bylo v cyklu jaderného paliva použito neutronové bombardování nebo jiné úpravy.[5]
Další aplikace chloridu thoria (IV) je nezbytnou podmínkou pro další komplexy thoria. V těchto reakcích je chloridem thoria (IV) počátečním činidlem, ale nejdříve se změní na ThCl4(DME)2. ThCl4(DME)2 je univerzální činidlo, které lze převést na ThCl4(TMEDA)2, ThBr4(DME)2.a další.[4]
Reference
- ^ Cantat, Thibault; Scott, Brian L .; Kiplinger, Jaqueline L. "Pohodlný přístup k bezvodým komplexům tetrachloridu thoria ThCl4(DME)2, ThCl4(1,4-dioxan)2 a ThCl4(THF)3.5 s použitím komerčně dostupných a levných výchozích materiálů “Chemical Communications 2010, 46, 919-921. doi:10.1039 / b923558b
- ^ P. Ehrlich „Titanium, Zirconium, Hafnium, and Thorium“ v Handbook of Preparative Anorganic Chemistry, 2. vyd. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Sv. 1. str. 1203.
- ^ Weeks, Mary Elvira (01.07.1932). „Objev prvků. XI. Některé prvky izolované pomocí draslíku a sodíku: zirkonium, titan, cer a thorium.“ Journal of Chemical Education. 9 (7): 1231. doi:10.1021 / ed009p1231. ISSN 0021-9584.
- ^ A b C d Cantat, Thibault; Scott, Brian L .; Kiplinger, Jaqueline L. (2010-01-25). „Pohodlný přístup k komplexům bezvodého thoria tetrachloridu ThCl4 (DME) 2, ThCl4 (1,4-dioxan) 2 a ThCl4 (THF) 3.5 za použití komerčně dostupných a levných výchozích materiálů“. Chemická komunikace. 46 (6): 919–21. doi:10.1039 / b923558b. ISSN 1364-548X. PMID 20107650.
- ^ A b Brauer, Georg (1963). Příručka preparativní anorganické chemie. New York: Academic Press.
- ^ Gutierrez, R.L .; Herbst, R.J. (Říjen 1979). „Předběžné studie výroby alternativních paliv z karbidu LMFBR“. Vědecká laboratoř Los Alamos.
- ^ „Periodická tabulka prvků: Národní laboratoř Los Alamos“. periodic.lanl.gov. Citováno 2016-04-29.