Chlorek dysprozu(III)
| |||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||
Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||
Wzór sumaryczny |
DyCl3 | ||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Masa molowa |
268,86 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||
Wygląd |
białe kryształy (bezwodny), żółte kryształy (heksahydrat)[1][2] | ||||||||||||||||||||||||||
Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||
Numer CAS |
10025-74-8 (bezwodny), 15059-52-6 (heksahydrat) | ||||||||||||||||||||||||||
PubChem | |||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||
Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||
Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) |
Chlorek dysprozu(III), trichlorek dysprozu, DyCl
3 – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu chlorowodorowego (chlorek) oraz dysprozu na III stopniu utlenienia.
Jest to białe[2], silnie higroskopijne ciało stałe, które absorbuje wodę z wilgotnego powietrza[4], tworząc żółty sześciowodny hydrat DyCl
3·6H
2O[2].
Otrzymywanie
[edytuj | edytuj kod]Sól uwodnioną, DyCl
3·6H
2O, uzyskuje się łatwo w reakcji Dy
2O
3 lub Dy
2(CO
3)
3 z kwasem solnym. Soli bezwodnej nie można otrzymać przez ogrzewanie hydratu, gdyż następuje hydroliza DyCl
3 z wytworzeniem chlorku tlenku dysprozu(III) DyOCl lub tlenku dysprozu(III) Dy
2O
3[4][5]:
- DyCl
3 + H
2O ⇄ DyOCl + 2HCl
Dlatego do otrzymania bezwodnego DyCl
3 stosuje się inne metody[a]:
- Wykorzystanie NH
4Cl[4][5][6]. Substratem może być sól uwodniona lub Dy
2O
3. Mieszaninę związków (stosuje się nadmiar NH
4Cl) ogrzewa się powoli pod wysoką próżnią, najpierw do 100 °C – następuje wówczas usunięcie większości wody – a następnie do 400 °C, w celu odsublimowania nadmiaru NH
4Cl[4]. W pierwszym etapie procesu powstaje sól kompleksowa[6]:
- Dy
2O
3 + 12NH
4Cl → 2(NH
4)
3[DyCl
6] + 6NH
3↑ + 3H
2O↑ - DyCl
3·6H
2O + 3NH
4Cl → (NH
4)
3[DyCl
6] + 6H
2O↑ - która ulega następnie rozkładowi termicznemu:
- (NH
4)
3[DyCl
6] → DyCl
3 + 3NH
4Cl↑ - Reakcję przeprowadza się w aparaturze ze szkła kwarcowego. W warunkach procesu DyCl
3 może reagować z kwarcem[4]: - DyCl
3 + Si
02 → 2DyOCl + SiCl
4 - Dlatego w przypadku potrzeby uzyskania produktu o wysokiej czystości, reagenty umieszcza się w naczyniu z molibdenu[4].
- Reakcja metalicznego dysprozu z chlorowodorem:
- 2Dy + 6HCl → 2DyCl
3 + 3H
2 - Dysproz umieszcza się w naczyniu molibdenowym w rurce kwarcowej i przepuszcza się nad nim chlorowodór w temperaturze 1000 °C[4].
- Wykorzystanie chlorku tionylu[4]. W metodzie tej odwadnia się DyCl
3·6H
2O:
- DyCl
3·6H
2O + 6SOCl
2 → DyCl
3 + 6SO
2↑ + 12 HCl↑ - Sproszkowany DyCl
3·6H
2O dodaje się do SOCl
2 i ogrzewa do wrzenia pod chłodnicą zwrotną. Po reakcji nadmiar SOCl
2 zlewa się znad DyCl
3, a jego pozostałości usuwa się pod próżnią.
Zastosowania
[edytuj | edytuj kod]Chlorek dysprozu(III) może być stosowany jako punkt wyjścia do przygotowania innych soli dysprozu.
Poprzez elektrolizę stopionego DyCl3 w mieszaninie eutektycznej chlorku litu i chlorku wapnia można uzyskać metaliczny dysproz. Redukcja następuje na katodzie wolframowej[7].
Uwagi
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Są to metody ogólne stosowane do otrzymywania wielu bezwodnych halogenków lantanowców[4][5][6].
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b c d e f David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-63, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
- ↑ a b c d Norman N. Greenwood , Alan Earnshaw , Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 1240–1244, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).
- ↑ a b Dysprosium(III) chloride, [w:] katalog produktów Sigma-Aldrich, Merck, numer katalogowy: 325546 [dostęp 2022-02-10] .
- ↑ a b c d e f g h i Frank T. Edelmann , Peter Poremba , Inorganic Compounds, [w:] Frank T. Edelmann (red.), Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry. Volume 6. Lanthanides and Actinides, Stuttgart: Georg Thieme Verlag, 1997, s. 2–7, DOI: 10.1055/b-0035-108385, ISBN 978-3-13-184231-2 (ang.).
- ↑ a b c M.D. Taylor , C.P. Carter , Preparation of anhydrous lanthanide halides, especially iodides, „Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry”, 24 (4), 1962, s. 387–391, DOI: 10.1016/0022-1902(62)80034-7 [dostęp 2022-02-10] (ang.).
- ↑ a b c Gerd Meyer , Eduardo Garcia , John D. Corbett , The Ammonium Chloride Route to Anhydrous Rare Earth Chlorides-The Example of YCl3, [w:] Inorganic syntheses, t. 25, John Wiley & Sons, Inc., 2007, s. 146–150, DOI: 10.1002/9780470132562.ch35, ISBN 978-0-470-13291-3, OCLC 86223605 (ang.).
- ↑ Y. Castrillejo i inni, Electrochemical behaviour of dysprosium in the eutectic LiCl–KCl at W and Al electrodes, „Electrochimica Acta”, 50 (10), 2005, s. 2047–2057, DOI: 10.1016/j.electacta.2004.09.013 [dostęp 2022-02-10] (ang.).