Chlorek dysprozu(III)

Chlorek dysprozu(III)
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
konst.	chlorek dysprozu(III), trichlorek dysprozu, chlorek dysprozu(3+)
	Inne nazwy i oznaczenia
Stocka	chlorek dysprozu(III)
inne	trichlorek dysprozu
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	DyCl3
Masa molowa	268,86 g/mol
Wygląd	białe kryształy (bezwodny), żółte kryształy (heksahydrat)
	Identyfikacja
Numer CAS	10025-74-8 (bezwodny), 15059-52-6 (heksahydrat)
PubChem	66207 (bezwodny), 18769437 (heksahydrat)
InChI
	InChI=1S/3ClH.Dy/h3*1H;/q;;;+3/p-3
	InChIKey
	BOXVSFHSLKQLNZ-UHFFFAOYSA-K
Właściwości
	Gęstość
	3,67 g/cm³; ciało stałe
	Rozpuszczalność w wodzie
	rozpuszczalny
	w innych rozpuszczalnikach
	metanol
Temperatura topnienia	647 °C (DyCl; 3); 680 °C (DyCl; 3); 718 °C (DyCl; 3)
Temperatura wrzenia	1530 °C
Temperatura rozkładu	162 °C (DyCl; 3·6H; 2O)
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2022-02-10]
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Na podstawie podanej karty charakterystyki
Uwaga
Zwroty H	H315, H319, H335
Zwroty P	P261, P264, P271, P280, P302+P352, P305+P351+P338
	Podobne związki
Podobne związki	Chlorek europu(III)
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons

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

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

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

↑ Są to metody ogólne stosowane do otrzymywania wielu bezwodnych halogenków lantanowców^[4]^[5]^[6].

Przypisy edytuj

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f David R.D.R. Lide David R.D.R. (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.N.N. Greenwood Norman N.N.N., AlanA. Earnshaw AlanA., 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.F.T. Edelmann Frank T.F.T., PeterP. Poremba PeterP., Inorganic Compounds, [w:] Frank T.F.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.M.D. Taylor M.D.M.D., C.P.C.P. Carter C.P.C.P., 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 GerdG. Meyer GerdG., EduardoE. Garcia EduardoE., John D.J.D. Corbett John D.J.D., 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.Y. Castrillejo Y.Y. 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.).

[7] Są to metody ogólne stosowane do otrzymywania wielu bezwodnych halogenków lantanowców^[4]^[5]^[6].

[CRC90-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-63, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).

[Greenwood-2] Norman N.N.N. Greenwood Norman N.N.N., AlanA. Earnshaw AlanA., Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 1240–1244, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).

[sigma-3] Dysprosium(III) chloride, [w:] katalog produktów Sigma-Aldrich, Merck, numer katalogowy: 325546 [dostęp 2022-02-10] .

[Edelmann-4] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ Frank T.F.T. Edelmann Frank T.F.T., PeterP. Poremba PeterP., Inorganic Compounds, [w:] Frank T.F.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.).

[Taylor-5] M.D.M.D. Taylor M.D.M.D., C.P.C.P. Carter C.P.C.P., 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.).

[Meyer-6] GerdG. Meyer GerdG., EduardoE. Garcia EduardoE., John D.J.D. Corbett John D.J.D., 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.).

[Castrillejo-8] Y.Y. Castrillejo Y.Y. 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.).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[a]

[6]

[7]