Neodymi(III) sulfat

Neodymi(III) sunfat
Mẫu neodymi(III) sunfat octahydrat
Tên khác	Neodymi(III) sunfat(VI)
Nhận dạng
Số CAS	10101-95-8
PubChem	165814
Số EINECS	233-262-1
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ [O-]S(=O)(=O)[O-].[O-]S(=O)(=O)[O-].[O-]S(=O)(=O)[O-].[Nd+3].[Nd+3]
InChI	đầy đủ 1S/2Nd.3H2O4S/c;;3*1-5(2,3)4/h;;3*(H2,1,2,3,4)/q2*+3;;;/p-6
Thuộc tính
Công thức phân tử	Nd2(SO4)3
Khối lượng mol	576,6748 g/mol (khan) 612,70536 g/mol (2 nước) 648,73592 g/mol (4 nước) 666,7512 g/mol (5 nước) 684,76648 g/mol (6 nước) 720,79704 g/mol (8 nước)
Bề ngoài	tinh thể đỏ tím (4 nước) tinh thể màu oải hương (5 nước)[1] tinh thể hồng (8 nước)
Khối lượng riêng	4,07 g/cm³ (khan) 3,48 g/cm³ (4 nước) 3,31 g/cm³ (5 nước) 2,87 g/cm³ (8 nước)[1]
Điểm nóng chảy
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước	13 g/100 mL (khan, 0 ℃) 1,2 g/100 mL (khan, 90 ℃), xem thêm bảng độ tan
Độ hòa tan	tạo phức với hydrazin, urê
Các nguy hiểm
Các hợp chất liên quan
Anion khác	Neodymi(III) selenat
Cation khác	Praseodymi(III) sunfat Prometi(III) sunfat Samari(III) sunfat
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Tham khảo hộp thông tin

Neodymi(III) sunfat là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học Nd₂(SO₄)₃.

Điều chế

Hòa tan neodymi(III) oxit trong axit sunfuric, neodymi(III) sunfat sẽ được tạo ra; kim loại neodymi, neodymi(III) cacbonat, neodymi(III) hydroxide cũng phản ứng với axit sunfuric:

3H₂SO₄ + Nd₂O₃ → Nd₂(SO₄)₃ + 3H₂O

3H₂SO₄ + 2Nd(OH)₃ → Nd₂(SO₄)₃ + 6H₂O

3H₂SO₄ + Nd₂(CO₃)₃ → Nd₂(SO₄)₃ + 3H₂O + 3CO₂↑

Sau phản ứng, dung dịch sẽ được làm bay hơi để thu được tinh thể neodymi(III) sunfat hydrat.

Neodymi(III) sunfat octahydrat bắt đầu phân hủy ở 40 ℃, pentahydrat thu được ở 85 ℃, đihydrat thu được ở 145 ℃, và muối khan thu được ở 290 ℃.^[2]

Tính chất hóa học

Neodymi(III) sunfat phân hủy thành muối kiềm ở 890 ℃, và phân hủy thành oxit ở 1020 ℃:^[3]

Nd₂(SO₄)₃ → Nd₂O₂SO₄ + 2SO₂↑ + O₂↑

Nd₂O₂SO₄ → Nd₂O₃ + SO₂↑ + ½O₂↑

Cũng có tài liệu cho rằng nhiệt độ phân hủy thành oxit là 890 ℃^[4], 927 ℃^[5], 950 ℃.^[6]

Nd₂O₂S có thể thu được bằng cách khử neodymi(III) sunfat với cacbon ủ ở nhiệt độ cao, trong khi than hoạt tính có thể thu được hỗn hợp Nd₃S₄ và Nd₂O₂S ở nhiệt độ cao hơn.^[3] Sử dụng CS₂ và N₂ tác dụng với Nd₂(SO₄)₃ ở nhiệt độ cao, có thể thu được các sulfide như Nd₂S₃ và Nd₃S₄.^[7]

Muối kiềm

Muối kiềm Nd₂(SO₄)₃·Nd(OH)₃ (= NdOHSO₄) tồn tại dưới dạng là tinh thể không màu, d = 4,69 g/cm³.^[1]

Hợp chất khác

Nd₂(SO₄)₃ còn tạo một số hợp chất với N₂H₄, như Nd₂(SO₄)₃·12N₂H₄·5H₂O là tinh thể dạng lăng trụ màu hồng, tan ít trong nước, không tan trong benzen và toluen, d_{20 ℃} = 2,214 g/cm³.^[8]

Nd₂(SO₄)₃ còn tạo một số hợp chất với CO(NH₂)₂, như Nd₂(SO₄)₃·10CO(NH₂)₂ là tinh thể hồng nhạt.^[9]

Tham khảo

1. ^ Handbook… (Pierre Villars, Karin Cenzual, Roman Gladyshevskii; Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 18 thg 12, 2013 - 1729 trang), trang 703; 1101. Truy cập 17 tháng 3 năm 2021.
2. Wesley W. Wendlandt. The thermal decomposition of yttrium and the rare earth metal sulphate hydrates. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry.1958. 7 (1–2): 51–54.
3. ^ Milan Skrobian, Nobuaki Sato, Masatoshi Saito, et al. Thermogravimetric study of carbon reduction of Nd₂(SO₄)₃. Thermochimica Acta. Vol 244, 3: 117–129.
4. M.W. Nathans and W. W. Wendlandt, J. Inorg. Nucl. Chem., 24 (1962) 869.
5. V.I. Laptev, J.L Suponitskill, A.F. Vorobev, Zh. Neorg. Khim., 32 (1987) 547.
6. A.N. Pokrovskill, L.M. Kovba, Zh. Neorg. Khim., 21 (1976) 567.
7. Milan Skrobian, Nobuaki Sato, Masatoshi Saito, et al. Preparation of neodymium sulphides by the reaction of Nd₂(SO₄)₃ with carbon disulphide. Journal of Alloys and Compounds, 1994. 210 (1–2): 291–297.
8. Doklady, Tập 31,Số phát hành 1-6 (Izd-vo Akademii nauk Azerbaĭdzhanskoĭ SSR, 1975), trang 30. Truy cập 17 tháng 3 năm 2021.
9. Физико-химический анализ взаимодействия солей металлов с аллофанамидом, селегокарбомидом и карбамидом в водных растворах. Truy cập 17 tháng 3 năm 2021.