Thori(IV) chloride

Thori(IV) chloride
Cấu trúc của thori(IV) chloride giống urani(IV) chloride
Tên khác	Thori tetrachloride
Nhận dạng
Số CAS	10026-08-1
PubChem	66209
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ Cl[Th](Cl)(Cl)Cl
InChI	đầy đủ 1S/4ClH.Th/h4*1H;/q;;;;+4/p-4
UNII	24Q3L637MM
Thuộc tính
Công thức phân tử	ThCl4
Khối lượng mol	373,8488 g/mol (khan) 409,87936 g/mol (2 nước) 445,90992 g/mol (4 nước) 499,95576 g/mol (7 nước) 517,97104 g/mol (8 nước) 535,98632 g/mol (9 nước) 554,0016 g/mol (10 nước) 572,01688 g/mol (11 nước) 590,03216 g/mol (12 nước)
Bề ngoài	chất rắn màu trắng hút ẩm
Khối lượng riêng	4,59 g/cm³, chất rắn
Điểm nóng chảy	770 °C (1.040 K; 1.420 °F)
Điểm sôi	921 °C (1.194 K; 1.690 °F)
Độ hòa tan trong nước	tan
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	phóng xạ
Các hợp chất liên quan
Anion khác	Thori(IV) fluoride Thori(IV) bromide Thori(IV) iodide
Cation khác	Thori(III) chloride
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). N kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Thori(IV) chloride là một hợp chất hóa học vô cơ có thành phần chính gồm hai nguyên tố là thori và clo, với công thức hóa học được quy định là ThCl₄. Ngoài dạng hợp chất ThCl₄ khan, hai dạng ngậm nước chính của hợp chất này đã được báo cáo: ThCl₄·4H₂O^[1] và ThCl₄·8H₂O.^[2] Những muối ngậm nước này tan trong nước, đều là chất rắn màu trắng ở nhiệt độ phòng. Tương tự như các phức hợp thori khác, thori(IV) chloride có điểm nóng chảy cao là 770 ℃ và điểm sôi 921 ℃. Giống như tất cả các kim loại họ Actini khác, thori có tính phóng xạ và đôi khi được sử dụng trong sản xuất năng lượng hạt nhân. Thori(IV) chloride không tồn tại trong tự nhiên, nhưng nó có nguồn gốc chuyển hóa từ các hợp chất thorit, thorianit hoặc monazit, là các dạng khoáng chất có trong tự nhiên.

Lịch sử

Thori lần đầu tiên được phát hiện bởi Jons Jacob Berzelius năm 1828. Sau khi nhận được một mẫu khoáng chất từ đồng nghiệp Jens Esmarck, Berzelius đã có thể cô lập thori bằng một phương pháp đã được sử dụng cho các kim loại khác như xeri, zirconi và titan. Quá trình này liên quan đến việc sử dụng các kim loại kiềm để phân tách thori từ dạng phối tử trước đó của nó là ThSiO₄. Một chất trung gian trong quá trình cô lập là thori(IV) chloride và do đó hợp chất này đã được phát hiện.^[3]

Điều chế

Có các cách sau đây để điều chế thori(IV) chloride:

• Cho thori tác dụng trực tiếp với clo:

${\displaystyle {\mathsf {Th+2Cl_{2}\ \xrightarrow {450-500^{o}C} \ ThCl_{4}}}}$

• Cho thori tác dụng với nước cường toan:

${\displaystyle {\mathsf {3Th+4HNO_{3}+12HCl\ \xrightarrow {} \ 3ThCl_{4}+4NO\uparrow +8H_{2}O}}}$

• Hoặc cho thori, thori(IV) oxit hoặc thori(IV) hydroxide tác dụng với axit clohydric:

${\displaystyle {\mathsf {Th+4HCl\ \xrightarrow {} \ ThCl_{4}+2H_{2}\uparrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {ThO_{2}+4HCl\ \xrightarrow {} \ ThCl_{4}+2H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Th(OH)_{4}+4HCl\ \xrightarrow {} \ ThCl_{4}+4H_{2}O}}}$

Hợp chất khác

ThCl₄ còn tạo một số hợp chất với NH₃, như:

• ThCl₄·6NH₃;
• ThCl₄·7NH₃;
• ThCl₄·8NH₃;
• ThCl₄·18NH₃.

Chúng đều có màu trắng (dạng 18NH₃ có màu trắng giống tuyết).^[4]

ThCl₄ còn tạo một số hợp chất với CO(NH₂)₂, như ThCl₄·8CO(NH₂)₂ là tinh thể không màu.^[5]

Tham khảo

1. Cantat, Thibault; Scott, Brian L.; Kiplinger, Jaqueline L. "Convenient Access to the Anhydrous Thorium Tetrachloride Complexes ThCl₄(DME)₂, ThCl₄(1,4-dioxane)₂ and ThCl₄(THF)_3.5 using Commercially Available and Inexpensive Starting Materials" Chemical Communications 2010, 46, 919-921. doi:10.1039/b923558b
2. P. Ehrlich "Titanium, Zirconium, Hafnium, and Thorium" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1203.
3. Weeks, Mary Elvira (ngày 1 tháng 7 năm 1932). “The discovery of the elements. XI. Some elements isolated with the aid of potassium and sodium: Zirconium, titanium, cerium, and thorium”. Journal of Chemical Education. 9 (7): 1231. doi:10.1021/ed009p1231. ISSN 0021-9584.
4. A comprehensive treatise on inorganic and theoretical chemistry, tập 7 (J.W. Mellor; 1922), trang 234. Truy cập 26 tháng 3 năm 2021.
5. Russian Journal of Inorganic Chemistry, Tập 12,Phần 2 (British Library Lending Division with the cooperation of the Royal Society of Chemistry, 1967), trang 964. Truy cập 26 tháng 3 năm 2021.