토륨(Torium)IV) 질산염

Thorium(
토륨(Torium)
Thorium(IV) nitrate.jpg
식별자
  • (무수): 13823-29-5 checkY
  • (트리하이드레이트): 87174-21-8 checkY
  • (화수화물): 13470-07-0 checkY
  • (펜타하이드레이트): 14767-04-5 checkY
  • (하이드레이트): 23739-44-8 checkY
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.034.090 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • (무수): 237-514-1
펍켐 CID
유니
  • (무수): InChi=1S/4NO3.Th/c4*2-1(3)4;/q4*-1;+4
    키: VGBPIHVLVSGR-UHFFFAOYSA-N
  • (하이드레이트): InChi=1S/4NO3.4H2O.Th/c4*2-1(3)4;;;;;;/h;;;;;4*1H2;/q4*-1;;;;;+4
    키: VAVIMIAZQDNXID-UHFFFAOYSA-N
  • (펜타하이드레이트): InChi=1S/4NO3.5H2O.Th/c4*2-1(3)4;;;;;;;;/h;;;;5*1H2;/q4*-1;;;;;;+4
    키: JFVMRMIHCMDY-UHFFFAOYSA-N
  • (하이드레이트): InChi=1S/4NO3.6H2O.Th/c4*2-1(3)4;;;;;;;;;;/h;;; 6*1H2;/q4*-1;;;;;;;;+4
    키: HLGOSPFVTORIQZ-UHFFFAOYSA-N
  • (무수): [N+]([O-])[O-][O-][N+]([O-])[O-][O-][N+]([O-])[O-][O-][N+]([O-])[O-][O-][Th+4]
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특성.
Th(NO3)4
어금질량 480.066 (무수)
552.130(수화물)
570.1987 (펜타하이드레이트)
588.1987(수화물)
외관 무색결정
녹는점 55°C(131°F, 328K)
비등점 디컴포스
수용성[1]
위험
GHS 픽토그램 GHS03: OxidizingGHS07: HarmfulGHS08: Health hazardGHS09: Environmental hazard
GHS 시그널 워드 경고
H272, H302, H315, H319, H335, H373, H411
P210, P220, P221, P260, P261, P264, P270, P271, P273, P280, P301+312, P302+352, P304+340, P305+351+338, P312, P314, P321, P330, P332+313, P337+313, P362, P370+378, P391, P403+233, P405
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
Infobox 참조 자료
토륨(Torium)IV) 램프에 사용되는 질산염.

토륨(Torium)IV) 질산은 Th(NO)라는3 공식을 가진 화학 화합물이다.4 무수 형태의 흰색 고체로, 4중과 5중수수를 형성할 수 있다. 토륨의 소금으로서 그것은 약하게 방사성이 있다.

준비

토륨(Torium)IV) 질산염 하이드레이트는 토륨의 반응에 의해 준비될 수 있다(IV) 수산화물 및 질산:

Th(OH)4 + 4 HNO3 + 3 HO2 → Th(NO3)•45H2O

다른 조건에서 결정화함으로써 다른 하이드레이트가 생성된다. 용액이 매우 희석되면 질산은 가수 분해된다. 수년에 걸쳐 각종 하이드레이트가 보고됐고, 일부 공급업체가 입고까지 주장하고 있지만 실제로는 4수화물, 5수화물만 존재한다.[2][3] 중성 용액에서 결정화된 육수화물이라고 불리는 것은 아마도 기본 소금일 것이다.[4]

펜타하이드레이트는 가장 흔한 형태다. 그것은 희석된 질산 용액으로 결정된다.[5]

4수화물, Th(NO3)•44HO는2 더 강한 질산 용액에서 결정화하여 형성된다. 4~59%의 질산 농도는 4수화물 형성을 초래한다.[3] 토륨 원자는 12개의 조율을 가지고 있으며, 각 토륨 원자에 4개의 비덴산 질산염 그룹과 4개의 물 분자가 부착되어 있다.[4]

무수 토륨을 얻으려면().IV) 질산염, Th(NO3)/42의 열분해NO가25 필요함. 분해는 150-160°C에서 발생한다.[6]

특성.

무수 토륨 질산은 하얀 물질이다. 55°C의 낮은 녹는점과 공밸런스 결합한다.[3]

펜타하이드레이트 Th(NO3)•45HO는2 정형외과 시스템에서 투명한 무색 결정체로[7] 결정된다. 단위 셀 크기는 a=11.191 b=22.889 c=10.579 å이다. 각각의 토륨 원자는 그들의 산소 원자를 통해 네 개의 비덴산 질산염 그룹과 세 개의 물 분자와 각각 두 번 연결된다. 토륨은 총 11개로 조정된다. 또한 수정 구조에는 두 개의 다른 물 분자가 있다. 물은 다른 물, 또는 질산염 그룹에 결합된 수소다.[8] 밀도는 2.80 g/cm이다3.[5] 298K에서 펜타하이드레이트의 증기압력은 0.7 torr이고 315K에서는 1.2 torr까지 상승하며 341K에서는 10.7 torr까지 상승한다. 298.15K에서 열 용량은 약 114.92 calKmol이다−1−1. 이 열 용량은 극저온에서 크게 감소한다. 298.15K에서 토륨 질산염 오타하이드레이트 형성 엔트로피는 -547.0 calKmol이다−1−1. 형성의 표준 Gibbs 에너지는 -556.1 kcalmol이다−1.[9]

질산 토륨은 알코올, 케톤, 에스테르, 에테르를 포함한 여러 가지 다른 유기 용매에서[8] 용해될 수 있다.[4] 이것은 란타니드와 같은 다른 금속들을 분리하는데 사용될 수 있다. 질산암모늄을 수성기에 넣으면 질산토륨은 유기액을 선호하고 란타니드는 물과 함께 머문다.[4]

물에 녹은 질산 토륨은 그것의 동결점을 낮춘다. 최대 동결점 우울증은 농도 2.9 mol/kg으로 -37 °C이다.[10]

25°에서 질산 토륨의 포화 용액은 L당 4.013 몰을 포함한다. 이 농도에서 용액 내 물의 증기 압력은 1745.2 Pascal이며, 순수한 물의 경우 3167.2 Pa이다.[11]

반응

토륨 질산염 오타하이드레이트를 가열하면 물이 적은 질산염이 생성되지만, 이 화합물들은 질산염도 다소 손실된다. 140 °C에서 기본 질산염 To(NO3)2가 생성된다. 강하게 가열된 토륨 이산화물이 생성될 때.[8]

중합체 과산화수소가 묽은 질산과 함께 용액에서 질산 토륨과 결합하면 침전된다. 공식은 Th(OO6)(NO3)104 •10HO이다2.[8]

질산 토륨 용액의 가수 분해는 기본 질산염 Th2(OH)•4xHO32 및 Th2(OH3)•268을 생성한다.4HO2. Th2(OH)(2NO3)의 결정에서.•68HO2 한 쌍의 토륨 원자는 두 개의 브리징 산소 원자에 의해 연결된다. 각 토륨 원자는 세 개의 비덴산 질산염 그룹과 세 개의 물 분자로 둘러싸여 있으며, 조정 번호는 11이다.[8]

질산 토륨 용액에 옥살산을 첨가하면 불용성 토륨 옥살산이 침전된다.[12] 토륨 질산염 용액에 첨가된 다른 유기산은 구연산을 포함한 유기염의 침전물을 생산한다; 타르타르산, 아디프산, 말산, 글루콘산, 페닐아세트산, 발레르산과 같은 기본 염류를 생산한다.[13] 다른 침전물은 또한 세브릭산과 아젤라산으로부터 형성된다.

이중염

일반 공식 MThI2(NO3)6 또는 MThII(NO3)•68을 사용한 헥사니트라토테이트HO는2 희석된 질산 용액에 다른 금속 질산염과 질산 토륨을 섞어 만든다. M은II Mg, Mn, Co, Ni 또는 Zn일 수 있다. M은I Cs, (NO)+ 또는 (NO2)가 될 수 있다.+[8] 결정체 금속 토륨 육탄산염 옥타하이드레이트는 유사한 단위 세포 치수를 가진 단핵세포 형태를 가지고 있다: β=97°, a=9.08 b=8.75-8 c=12.61-3.[14] 일반 공식 MThI(NO3)•5xHO가2 있는 펜타니트라토테이트산염은 M이I Na 또는 K인 것으로 알려져 있다.[8]

KTh3(NO3)7 및 KHTh33(NO3)•104HO도2 알려져[4] 있다.

복합염류

질산 토륨은 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 트라이(n-butyl)인산염, 부틸아민, 디메틸아민, 트리메틸인산화물 등 다른 리간드 및 유기 솔바이트와도 결정화된다.[4]

참조

  1. ^ 뉴저지 보건부. 질산 토륨. 위험 물질 팩트 시트, 1987
  2. ^ 가짜 하이드레이트는 12, 6, 5.5, 2, 1의 물 분자를 포함한다.
  3. ^ a b c Benz, R.; Naoumidis, A.; Brown, D. (2013-11-11). Th Thorium: Supplement Volume C 3 Compounds with Nitrogen. Springer Science & Business Media. pp. 70–79. ISBN 9783662063309.
  4. ^ a b c d e f Katz, Joseph j.; Seaborg, Glenn t. (2008). "Thorium". The Chemistry of the Actinide and Lanthanide Elements. Springer. pp. 106–108. ISBN 978-1-4020-3598-2.
  5. ^ a b Herrmann, W. A.; Edelmann, Frank T.; Poremba, Peter (1999). Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry, Volume 6, 1997: Volume 6: Lanthanides and Actinides (in German). Georg Thieme Verlag. p. 210. ISBN 9783131794611.
  6. ^ JR 페라로, 리 카친, 지 깁슨 질소산화물에 의한 토륨 질산염 테트라하이드레이트의 반응 무수 토륨 질산염. 미국화학회지, 1955년, 77(2):327-329
  7. ^ Ueki, T.; Zalkin, A.; Templeton, D. H. (1 November 1966). "Crystal structure of thorium nitrate pentahydrate by X-ray diffraction". Acta Crystallographica. 20 (6): 836–841. doi:10.1107/S0365110X66001944.
  8. ^ a b c d e f g Brown, D. (1973). "Carbonates, nitrates, sulphates, sulfites, selenates, selenites, tellurates and tellurites". In Bailar, J.C. (ed.). Comprehensive inorganic chemistry (1. ed.). Oxford [u.a.]: Pergamon Press. pp. 286–292. ISBN 008017275X.
  9. ^ Cheda, J.A.R.; Westrum, Edgar F.; Morss, Lester R. (January 1976). "Heat capacity of Th(NO3)4·5H2O from 5 to 350 K" (PDF). The Journal of Chemical Thermodynamics. 8 (1): 25–29. doi:10.1016/0021-9614(76)90146-4. hdl:2027.42/21859.open access
  10. ^ Apelblat, Alexander; Azoulay, David; Sahar, Ayala (1973). "Properties of aqueous thorium nitrate solutions. Part 1.—Densities, viscosities, conductivities, pH, solubility and activities at freezing point". Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 1: Physical Chemistry in Condensed Phases. 69: 1618. doi:10.1039/F19736901618.
  11. ^ Kalinkin, A. M. (2001). "Calculation of Phase Equilibria in the Th(NO3)4-HNO3-H2O System at 25°C". Radiochemistry. 43 (6): 553–557. doi:10.1023/A:1014847506077. S2CID 92858856.
  12. ^ Bagnall, Kenneth W. (2013-12-12). Th Thorium: Compounds with Carbon: Carbonates, Thiocyanates, Alkoxides, Carboxylates. Springer Science & Business Media. p. 82. ISBN 9783662063156.
  13. ^ Bagnall, Kenneth W. (2013-12-12). Th Thorium: Compounds with Carbon: Carbonates, Thiocyanates, Alkoxides, Carboxylates. Springer Science & Business Media. pp. 66, 73, 74, 105, 107, 113, 122. ISBN 9783662063156.
  14. ^ Šćavničar, S.; Prodić, B. (1 April 1965). "The crystal structure of double nitrate octahydrates of thorium and bivalent metals". Acta Crystallographica. 18 (4): 698–702. doi:10.1107/S0365110X65001603.
질산염 이온의 염류 및 공밸런트 유도체
HNO3 그
리노3 be(NO3)2 B(NO
3)−
4 		로노2 NO−
3
엔노43 		훈오2 FNO3 네
NANO3 Mg(NO3)2 알(NO3)3 SI P S 클로노2 아르
크노3 Ca(NO3)2 문장 이해(NO3)3 Ti(NO3)4 VO(NO3)3 CR(NO3)3 Mn(NO3)2 Fe(NO3)2
Fe(NO3)3 		Co(NO3)2
Co(NO3)3 		니(NO3)2 CUNO3
Cu(NO3)2 		Zn(NO3)2 Ga(NO3)3 Ge 로서 SE 브르노3 크르
RbNO3 SR(NO3)2 Y(NO3)3 Zr(NO3)4 Nb 모 TC 루(NO3)3 Rh(NO3)3 Pd(NO3)2
Pd(NO3)4 		아그노3
AG(NO3)2 		Cd(NO3)2 인(NO3)3 Sn(NO3)4 Sb(NO3)3 Te 이노3 Xe(NO3)2
CsNO3 Ba(NO3)2 Hf(NO3)4 타 W 레 Os Ir Pt(NO3)2
Pt(NO3)4 		Au(NO3)3 Hg2(NO3)2
Hg(NO3)2 		TlNO3
Tl(NO3)3 		Pb(NO3)2 비(NO3)3
바이오(NO3) 		Po(NO3)4 에서 Rn
FRNO3 라(NO3)2 RF db sg BH HS MT Ds RG 씨엔 NH 플 맥 LV TS Og
↓
라(NO3)3 Ce(NO3)3
Ce(NO3)4 		Pr(NO3)3 Nd(NO3)3 Pm(NO3)3 Sm(NO3)3 Eu(NO3)3 Gd(NO3)3 Tb(NO3)3 Dy(NO3)3 호(NO3)3 Er(NO3)3 Tm(NO3)3 Yb(NO3)3 루(NO3)3
Ac(NO3)3 Th(NO3)4 파오2(NO3)3 UO2(NO3)2 Np(NO3)4 Pu(NO3)4 암(NO3)3 Cm(NO3)3 Bk cf 에스 FM md 아니요. Lr