Соединения иттрия
Соединение иттрия — это химическое соединение , содержащее иттрий (символ элемента: Y). Среди этих соединений иттрий обычно имеет валентность +3. Свойства растворимости соединений иттрия аналогичны свойствам лантаноидов . Например, оксалаты и карбонаты плохо растворимы в воде, но растворимы в избытке растворов оксалатов или карбонатов, поскольку образуются комплексы. Сульфаты и двойные сульфаты обычно растворимы. Они напоминают «иттриевую группу» тяжелых элементов-лантанидов.
Халькогениды
[ редактировать ]Оксидами и гидроксидами иттрия являются оксид иттрия (Y 2 O 3 ) и гидроксид иттрия (Y(OH) 3 ) соответственно, и оба они представляют собой белые твердые вещества, трудно растворимые в воде. Среди них оксид иттрия можно получить нагреванием карбоната иттрия или оксалата иттрия . Альтернативно оксихлорид Y 3 O 4 Cl можно нагреть на воздухе с получением оксида.
Гидроксид иттрия может быть осажден реакцией растворимых соединений иттрия с гидроксидом натрия или аммиаком , а также может быть получен гидролизом алкоксида иттрия . Присутствующие в растворе гидроксикислоты и сахара будут препятствовать образованию осадков за счет образования устойчивых координационных соединений. Гидроксид иттрия можно разложить при нагревании. Сначала образуется основной оксид иттрия (YO(OH)) и при продолжении нагревания получается оксид иттрия. И оксид иттрия, и гидроксид иттрия легко растворимы в сильных кислотах с образованием соответствующих солей иттрия.
халькогениды иттрия Y 2 S 3 , Y 2 Se 3 и Y 2 Te 3 Известны . Их можно получить прямым соединением элементарных веществ или безводного хлора. Реакция соединений с халькогенидами дает: [9]
- Y 2 O 3 + 3 H 2 E → Y 2 E 3 + 3 H 2 O
- 2 Y + 3 E → Y 2 E 3 (E = S, Se, Te)
Галогениды
[ редактировать ]Галогениды иттрия можно получить путем взаимодействия оксида иттрия, гидроксида иттрия или карбоната иттрия с соответствующим раствором галоидоводородной кислоты. Для хлорида иттрия (YCl 3 ) и бромида иттрия (YBr 3 ) гидрат галогенида иттрия можно осаждать охлаждением их насыщенного раствора или пропусканием соответствующего галогеноводорода. Галогениды иттрия, как и галогениды металлов лантаноидов, нельзя получить прямым нагреванием гидрата, иначе будет образовываться оксигалогенид иттрия (YOX). Безводные соединения можно получить нагреванием гидрата в потоке галогеноводорода или обработкой его галогенидом и сульфоксидом аммония. [10] Помимо образования гидратов (YF 3 · 1/2H 2 O, YCl 3 · 6H 2 O, YBr 3 ·6H 2 O и YI 3 ·8H 2 O), галогениды иттрия могут также образовывать комплексы с некоторыми лигандами. . Вещества, такие как [Y(Me 3 PO) 6 ]X 3 или [Y(Me 3 AsO) 6 ]X 3 (X = Cl, Br, I) и подобные с оксидами фосфина . [11] Иттрий с галогенами (кроме фтора [12]) или псевдогалогенами также могут образовывать комплексы, например Cs 3 [Y 2 I 9 ], (Bu 4 Н) 3 [Y(NCS) 6 ] и т. д. [1]
Реакция металлического иттрия с хлоридом иттрия или бромидом иттрия дает малоокисленные моногалогениды YX и сесквихлорид иттрия Y 2 Cl 3 , а также сесквибромид Y 2 Br 3 (X = Cl, Br). [2]
Соли оксокислот
[ редактировать ]
Большинство солей сильных кислот растворимы в воде. Ионный радиус (0,900) иттрия в [Y(H 2 O) 6 ] 3+ аналогичен гольмию [ Ho(H 2 O) 6 ] 3+ (0,901), и отличается от легкогидролизуемого [Sc(H 2 O) 6 ] 3+ . [3]
Карбонат иттрия и оксалат иттрия плохо растворимы в воде, но растворяются в кислоте. Они разлагаются при нагревании до оксида иттрия.
Соли органических кислот
[ редактировать ]
Органические кислые соли иттрия включают формиат иттрия, ацетат иттрия, пропионат иттрия, бутират иттрия. Все они получаются путем растворения карбоната или оксида в соответствующей кислоте. Ароматические поликарбоксилаты, такие как фталевая кислота или тримеллитовая кислота, имеют жесткую форму и могут координировать более одного атома иттрия с образованием металлоорганического каркасного соединения. [4] [5]
Бинарные соединения
[ редактировать ]
два гидрида иттрия В стандартных условиях известны : YH 2 и YH 3 . [6] YH 9 , полигидрид , стабилен при высоких давлениях и является сверхпроводником при температуре до 243К. [7] [8]
Иттрий и пниктиды могут образовывать соединения с химической формулой YE (E = N, P, As, Sb). Они могут гидролизоваться во влажном воздухе с выделением летучих гидридов ЕН 3 .
Иттрий и углерод могут образовывать различные соединения, например Y 2 C 3 , [9] ЮК 2 . [10] Их можно сделать несколькими способами:
- 2 Й + 3 С → Й 2 С 3
- Y 2 O 3 + 7 C → 2 YC 2 + 3 CO ↑
Есть также несколько силицидов иттрия, таких как YSi 2 , [11] Y 5 Si 4 и YSi; [12] и несколько станнидов .
Иттрий и бор также могут образовывать множество красочных соединений, таких как золото YB 4 , синий YB 6 , голубой YB 12 . Они металлические; YB 66 является полупроводником, удельное сопротивление при комнатной температуре составляет 10 6 О·см. [13]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Илюхин А.Б.; Петросьянц, СП (5 декабря 2012 г.). «Структурное разнообразие галогенидных комплексов иттрия (III)». Российский журнал неорганической химии . 57 (13): 1653–1681. дои : 10.1134/S0036023612130037 . S2CID 95909634 .
- ^ Маттауш, Х.; Хендрикс, Дж.Б.; Эгер, Р.; Корбетт, доктор юридических наук; Саймон, А. (июль 1980 г.). «Восстановленные галогениды иттрия с прочной связью металл-металл: монохлорид иттрия, монобромид, сесквихлорид и сесквибромид». Неорганическая химия . 19 (7): 2128–2132. дои : 10.1021/ic50209a057 .
- ^ Биохимия скандия и иттрия. Часть 1. Физические и химические основы . Спрингер США. 16 декабря 2012 г. ISBN. 978-1-4613-6936-3 .
- ^ Тирумуруган, А.; Натараджан, Шринивасан (2004). «Синтез, строение и люминесцентные свойства бензолдикарбоксилатов иттрия одно- и трехмерной структуры». Далтон Транзакции (18): 2923–8. дои : 10.1039/B408403A . ПМИД 15349168 .
- ^ Ло, Цзюньхуа; Сюй, Хунву; Лю, Юн; Чжао, Юшэн; Дэмен, Люк Л.; Браун, Крейг; Тимофеева Татьяна Владимировна; Ма, Шэнцянь; Чжоу, Хун-Кай (июль 2008 г.). «Адсорбция водорода в высокостабильном пористом органическом каркасе из редкоземельных металлов: сорбционные свойства и нейтронографические исследования». Журнал Американского химического общества . 130 (30): 9626–9627. дои : 10.1021/ja801411f . ПМИД 18611006 .
- ^ Куме, Тэцудзи; Омура, Аяко; Аоки, Кацутоши; Симидзу, Такэмура, Кеничи (31 августа 2011 г.). ScH3: рамановская, инфракрасная и видимая абсорбционная спектроскопия». Physical Review B. 84 ( 6): 064132. Bibcode : 2011PhRvB..84f4132K . doi : 10.1103/PhysRevB.84.064132 .
- ^ Пэн, Фэн; Солнце, Инь; Пикард, Крис Дж.; Потребности, Ричард Дж.; Ву, Цян; Ма, Янмин (8 сентября 2017 г.). «Структуры клатрата водорода в гидридах редкоземельных элементов при высоких давлениях: возможный путь к сверхпроводимости при комнатной температуре». Письма о физических отзывах . 119 (10): 107001. Бибкод : 2017PhRvL.119j7001P . doi : 10.1103/PhysRevLett.119.107001 . ПМИД 28949166 . S2CID 206298261 .
- ^ Конг, ПП; Миньков В.С.; Кузовников М.А.; Беседин, ИП; Дроздов А.П.; Мозаффари, С.; Баликас, Л.; Балакирев Ф.Ф.; Прокопенко В.Б.; Гринберг, Э.; Князев Д.А.; Еремец, МИ (2019). «Сверхпроводимость до 243 К в гидридах иттрия под высоким давлением». arXiv : 1909.10482 . Бибкод : 2019arXiv190910482K .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Крупка, МК; Георгий, Алабама; Крикорян, Нью-Хэмпшир; Шклярц, Э.Г. (январь 1969 г.). «Синтез высокого давления и сверхпроводящие свойства сесквикарбида иттрия». Журнал менее распространенных металлов . 17 (1): 91–98. дои : 10.1016/0022-5088(69)90039-3 .
- ^ Чжоу, Дэн; Серафин, Супапан; Ван, Су (19 сентября 1994 г.). «Одностенные углеродные нанотрубки, растущие радиально из частиц YC2». Письма по прикладной физике . 65 (12): 1593–1595. Бибкод : 1994ApPhL..65.1593Z . дои : 10.1063/1.112924 . S2CID 121025151 .
- ^ Сигал, Майкл П.; Каатц, Форрест Х.; Грэм, Уильям Р.; Сантьяго, Хорхе Дж.; Ван дер Шпигель, Ян (октябрь 1989 г.). «Образование эпитаксиального силицида иттрия на кремнии (111)». Журнал прикладной физики . 66 (7): 2999–3006. Бибкод : 1989JAP....66.2999S . дои : 10.1063/1.344184 .
- ^ Кнопка, ТВ; МакКолм, Ай-Джей; Уорд, Дж. М. (апрель 1990 г.). «Получение силицидов и оксидов-силицидов иттрия». Журнал менее распространенных металлов . 159 : 205–222. дои : 10.1016/0022-5088(90)90149-E .
- ^ Оливер, Д.В.; Брауэр, Джордж Д. (декабрь 1971 г.). «Выращивание монокристалла YB66 из расплава». Журнал роста кристаллов . 11 (3): 185–190. Бибкод : 1971JCrGr..11..185O . дои : 10.1016/0022-0248(71)90083-2 .