Оксид тербия(III,IV)
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК гептаоксид тетратербия | |
| Другие имена оксид тербия(III,IV), Пероксид тербия | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| Информационная карта ECHA | 100.031.675 |
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| Tb4OTb4O7 | |
| Молярная масса | 747.6972 g/mol |
| Появление | Темно-коричнево-черный гигроскопичное твердое вещество. |
| Плотность | 7,3 г/см 3 |
| Температура плавления | Разлагается до Tb 2 O 3 |
| нерастворимый | |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности | Окислитель. |
| Родственные соединения | |
Другие катионы | Оксид тербия(III) Оксид тербия(IV) |
Родственные соединения | Оксид церия(IV) Оксид празеодима(III,IV) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Оксид тербия(III,IV) , иногда называемый гептаоксидом тетратербия , имеет формулу Tb 4 O 7 , хотя в некоторых текстах он упоминается как TbO 1,75 . Ведутся споры о том, является ли это дискретным соединением или просто одной фазой в системе оксидов внедрения . Tb 4 O 7 является одним из основных коммерческих соединений тербия и единственным таким продуктом, содержащим, по крайней мере, некоторое количество Tb(IV) (тербий в степени окисления +4), наряду с более стабильным Tb(III). Его получают путем нагревания оксалата металла и используют при получении других соединений тербия. Тербий образует три других основных оксида : Tb 2 O 3 , TbO 2 и Tb 6 O 11 .
Синтез
[ редактировать ]Tb 4 O 7 чаще всего получается при воспламенении оксалата или сульфата на воздухе. [1] Оксалат (при 1000°С) обычно предпочтительнее, так как сульфат требует более высокой температуры и дает почти черный продукт, загрязненный Tb 6 O 11 или другими оксидами, богатыми кислородом.
Химические свойства
[ редактировать ]Оксид тербия(III,IV) теряет O 2 при нагревании при высоких температурах; при более умеренных температурах (около 350 °C) он обратимо теряет кислород, как показывает обмен с 18 О 2 . Это свойство, также наблюдаемое у Pr 6 O 11 и V 2 O 5 , позволяет ему действовать подобно V 2 O 5 в качестве окислительно-восстановительного катализатора в реакциях с участием кислорода. Еще в 1916 году было установлено, что горячий Tb 4 O 7 катализирует реакцию каменноугольного газа ( CO + H 2 ) с воздухом, приводящую к накалу и часто возгоранию. [2]
Tb 4 O 7 реагирует с атомарным кислородом с образованием TbO 2 , но доступны более удобные препараты. [3]
- Тб
4 Ох
7 (т.в.) + 6 HCl (водн.) → 2 TbO
2 (с) + 2 TbCl
3 (водный) + 3 Н
2 О (л)
.Tb 4 O 7 реагирует с другими горячими концентрированными кислотами с образованием солей тербия(III). Например, реакция с серной кислотой дает сульфат тербия(III) . Оксид тербия медленно реагирует с соляной кислотой с образованием раствора хлорида тербия (III) и элементарного хлора. При температуре окружающей среды полное растворение может занять месяц; на горячей водяной бане около недели.
Безводный хлорид тербия(III) можно производить способом хлорида аммония. [4] [5] [6] На первом этапе оксид тербия нагревают с хлоридом аммония для получения аммониевой соли пентахлорида:
- Tb 4 O 7 + 22 NH 4 Cl → 4 (NH 4 ) 2 TbCl 5 + 7 H 2 O + 14 NH 3
На втором этапе соль хлорида аммония переводят в трихлориды путем нагревания в вакууме при 350-400°С:
- (NH 4 ) 2 TbCl 5 → TbCl 3 + 2 HCl + 2 NH 3
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хартмут Бергманн, Леопольд Гмелин (1986). Справочник Гмелина по неорганической химии, системный номер 39 . Издательство Спрингер. п. 397. ИСБН 9783540935254 .
- ^ Бисселл, Д.В.; Джеймс, К. (1916). «Гадолиний сульфат натрия» . Журнал Американского химического общества . 38 (4): 873–875. дои : 10.1021/ja02261a012 .
- ^ Эдельманн, FT; Поремба, П. (1967). Херрманн, Вашингтон (ред.). Синтетические методы металлоорганической и неорганической химии . Том. 6. Штутгарт: Георг Тиме Верлаг. ISBN 3-13-103071-2 .
- ^ Брауэр, Г., изд. (1963). Справочник по препаративной неорганической химии (2-е изд.). Нью-Йорк: Академическая пресса.
- ^ Мейер, Г. (1989). «Путь хлорида аммония к безводным хлоридам редкоземельных элементов - пример Ycl 3 ». Путь хлорида аммония к безводным хлоридам редкоземельных элементов - пример YCl 3 . Неорганические синтезы. Том. 25. С. 146–150. дои : 10.1002/9780470132562.ch35 . ISBN 978-0-470-13256-2 .
- ^ Эдельманн, FT; Поремба, П. (1997). Херрманн, Вашингтон (ред.). Синтетические методы металлоорганической и неорганической химии . Том. VI. Штутгарт: Георг Тиме Верлаг. ISBN 978-3-13-103021-4 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Справочник CRC по химии и физике (71-е изд.). Анн-Арбор, Мичиган: CRC Press. 1990. ISBN 978-0-8493-0471-2 .
- Меллор, Дж. В. Всеобъемлющий трактат по неорганической и теоретической химии . Лондон: Longmans, Green & Co., стр. 692–696.