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_nitrate.jpg/500px-Thorium(IV)_nitrate.jpg)
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.034.090 |
| EC番号 |
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パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| トリス( NO3 ) 4 | |
| モル質量 | 480.066 (無水) 552.130 (四水和物) 570.146 (五水和物) 588.162 (六水和物) |
| 外観 | 無色の結晶 |
| 融点 | 55 °C (131 °F; 328 K) |
| 沸点 | 分解する |
| 可溶性[1] | |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
   
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| 警告 | |
| H272、H302、H315、H319、H335、H373、H411 | |
| P210、P220、P221、P260、P261、P264、P270、P271、P273、P280、P301+P312、P302+P352、P304+P340、P305+P351+P338、P312、P314、P321、P330、P332+P313、P337+P313、P362、P370+P378、P391、P403+P233、P405、P501 | |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
インフォボックス参照
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硝酸トリウム(IV)は化学化合物であり、化学式Th(NO 3 ) 4で示されるトリウムと硝酸の塩です。無水状態では白色の固体で、四水和物や五水和物を形成します。トリウムの塩であるため、弱い放射性があります。
準備
硝酸トリウム(IV)水和物は、水酸化トリウム(IV)と硝酸の反応によって製造できます。
- Th(OH) 4 + 4 HNO 3 + 3 H 2 O → Th(NO 3 ) 4 + 5 H 2 O
異なる条件下で結晶化することで、異なる水和物が生成されます。溶液が非常に希薄な場合、硝酸塩は加水分解されます。長年にわたってさまざまな水和物が報告されており、一部のサプライヤーはそれらを在庫していると主張していますが、[1]実際に存在するのは四水和物と五水和物だけです。[2]中性溶液から結晶化された六水和物と呼ばれるものは、おそらく塩基性塩です。[3]
五水和物が最も一般的な形態であり、希硝酸溶液から結晶化される。[4]
四水和物Th(NO 3 ) 4 •4H 2 Oは、より強い硝酸溶液から結晶化することで形成されます。硝酸濃度が4～59%の場合、四水和物が形成されます。[2]トリウム原子は12配位で、4つの二座硝酸基と4つの水分子が各トリウム原子に結合しています。[3]
無水硝酸トリウム(IV)を得るには、Th(NO 3 ) 4 ·2N 2 O 5の熱分解が必要である。分解は150～160℃で起こる。[5]
プロパティ
無水硝酸トリウムは白色の物質で、共有結合しており、融点は55℃と低い。[2]
五水和物Th(NO 3 ) 4 •5H 2 Oは、斜方晶系で無色透明の結晶[6]として結晶化する。単位格子のサイズはa=11.191 b=22.889 c=10.579Åである。各トリウム原子は、4つの二座硝酸基のそれぞれに2回ずつ結合し、酸素原子を介して3つの水分子に結合している。全体でトリウムは11配位である。結晶構造には他に2つの水分子もある。水は他の水または硝酸基と水素結合している。[7]密度は2.80 g/cm 3 である。[4]五水和物の蒸気圧は298Kで0.7 torrで、315Kで1.2 torrに増加し、341Kでは最大10.7 torrになる。 298.15Kでの熱容量は約114.92 calK −1 mol −1です。この熱容量は極低温では大きく減少します。298.15Kでの硝酸トリウム五水和物の生成エントロピーは-547.0 calK −1 mol −1です。標準生成ギブズエネルギーは-556.1 kcalmol −1です。[8]
硝酸トリウムは、アルコール、ケトン、エステル、エーテルなど、さまざまな有機溶媒に溶解します。 [7 ]これは、ランタニドなどのさまざまな金属を分離するために使用できます。水相に硝酸アンモニウムが存在すると、硝酸トリウムは有機液体を好み、ランタニドは水に残ります。[3]
水に溶解した硝酸トリウムは凝固点を下げる。最大凝固点降下は濃度2.9mol/kgで-37℃である。[9]
25°では、硝酸トリウムの飽和溶液には1リットルあたり4.013モルが含まれています。この濃度では、溶液中の水の蒸気圧は1745.2パスカルで、純水の蒸気圧は3167.2パスカルです。[10]
反応
硝酸トリウム五水和物を加熱すると、水分の少ない硝酸塩が生成されるが、化合物は硝酸塩もいくらか失う。140℃で塩基性硝酸塩ThO(NO 3 ) 2が生成される。強く加熱すると二酸化トリウムが生成される。[7]
ポリマー性ペルオキシナイトレートは、希硝酸溶液中の過酸化水素と硝酸トリウムが結合すると沈殿する。その化学式はTh 6 (OO) 10 (NO 3 ) 4 •10H 2 Oである。 [7]
硝酸トリウム溶液を加水分解すると、塩基性硝酸塩Th 2 (OH) 4 (NO 3 ) 4 • x H 2 OとTh 2 (OH) 2 (NO 3 ) 6 •8H 2 Oが生成される。Th 2 (OH) 2 (NO 3 ) 6 •8H 2 Oの結晶では、一対のトリウム原子が2つの架橋酸素原子によって結合している。各トリウム原子は3つの二座硝酸塩基と3つの水分子に囲まれており、配位数は11となる。[7]
硝酸トリウム溶液にシュウ酸を加えると、不溶性のシュウ酸トリウムが沈殿する。[11]硝酸トリウム溶液に他の有機酸を加えると、クエン酸との有機塩の沈殿物、酒石酸、アジピン酸、リンゴ酸、グルコン酸、フェニル酢酸、吉草酸などの塩基塩の沈殿物が生じる。[12]セバシン酸やアゼライン酸からも他の沈殿物が形成される。
複塩
一般式 M I 2 Th(NO 3 ) 6または M II Th(NO 3 ) 6 •8H 2 O のヘキサニトラトトリウム酸塩は、希硝酸溶液中で他の金属硝酸塩を硝酸トリウムと混合することによって作られます。M IIは Mg、Mn、Co、Ni、または Zn です。M Iは Cs、(NO) +または (NO 2 ) +です。[7]二価金属トリウムヘキサニトラート八水和物の結晶は単斜晶系で、同様の単位格子寸法を持ちます: β=97°、a=9.08、b=8.75-8、c=12.61-3。[13] 一般式 M I Th(NO 3 ) 5 • x H 2 O のペンタニトラトトリウム酸塩は、M Iが Na または K であることが知られています。[7]
K 3 Th(NO 3 ) 7や K 3 H 3 Th(NO 3 ) 10 •4H 2 O も知られている。[3]
複合塩
硝酸トリウムは、エチレングリコールジエチルエーテル、トリ（n‐ブチル）ホスフェート、ブチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルホスフィンオキシドなどの他の配位子や有機溶媒和物とも結晶化する。[3]
参考文献
- ^ ニュージャージー州保健局。硝酸トリウム。有害物質ファクトシート、1987年
- ^ abc Benz, R.; Naoumidis, A.; Brown, D. (2013-11-11). Th トリウム: 補足巻 C 3 窒素を含む化合物。Springer Science & Business Media。pp. 70–79。ISBN 9783662063309。
- ^ abcdef Katz, Joseph j.; Seaborg, Glenn t. (2008). 「トリウム」。アクチニド元素とランタニド元素の化学。Springer。pp. 106–108。ISBN 978-1-4020-3598-2。
- ^ ab Herrmann, WA; Edelmann, Frank T.; Poremba, Peter (1999). Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry, Volume 6, 1997: Volume 6: Lanthanides and Actinides (in German). Georg Thieme Verlag. p. 210. ISBN 9783131794611。
- ^ JR Ferraro、LI Katzin、G Gibson。硝酸トリウム四水和物と窒素酸化物の反応。無水硝酸トリウム。アメリカ化学会誌、1955年、77(2):327-329
- ^ Ueki, T.; Zalkin, A.; Templeton, DH (1966 年 11 月 1 日). 「X 線回折による硝酸トリウム五水和物の結晶構造」. Acta Crystallographica . 20 (6): 836–841. Bibcode :1966AcCry..20..836U. doi : 10.1107/S0365110X66001944 . S2CID 96633729.
- ^ abcdefg Brown, D. (1973). 「炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、セレン酸塩、亜セレン酸塩、テルル酸塩、テルル酸塩」。Bailar, JC (編) 著『包括的無機化学』（第 1 版）。オックスフォード [ua]: Pergamon Press。286–292 ページ。ISBN 008017275X。
- ^ Cheda, JAR; Westrum, Edgar F.; Morss, Lester R. (1976年1月). 「Th(NO3)4·5H2Oの5～350 Kにおける熱容量」(PDF) . The Journal of Chemical Thermodynamics . 8 (1): 25–29. doi :10.1016/0021-9614(76)90146-4. hdl : 2027.42/21859 .
- ^ Apelblat, Alexander; Azoulay, David; Sahar, Ayala (1973). 「硝酸トリウム水溶液の特性。パート 1. 密度、粘度、導電率、pH、溶解度、凝固点での活性」。Journal of the Chemical Society、Faraday Transactions 1 : Physical Chemistry in Condensed Phases。69 : 1618。doi :10.1039/F19736901618。
- ^ Kalinkin, AM (2001). 「25°CでのTh(NO3)4-HNO3-H2Oシステムの相平衡の計算」.放射化学. 43 (6): 553–557. Bibcode :2001Radch..43..553K. doi :10.1023/A:1014847506077. S2CID 92858856.
- ^ Bagnall, Kenneth W. (2013-12-12). Th トリウム: 炭素を含む化合物: 炭酸塩、チオシアン酸塩、アルコキシド、カルボキシ レート。Springer Science & Business Media。p. 82。ISBN 9783662063156。
- ^ Bagnall, Kenneth W. (2013-12-12). Th トリウム: 炭素を含む化合物: 炭酸塩、チオシアン酸塩、アルコキシド、カルボキシ レート。Springer Science & Business Media。pp. 66、73、74、105、107、113、122。ISBN 9783662063156。
- ^ Šćavničar, S.; Prodić, B. (1965年4月1日). 「トリウムおよび二価金属の二重硝酸塩八水和物の結晶構造」. Acta Crystallographica . 18 (4): 698–702. Bibcode :1965AcCry..18..698S. doi : 10.1107/S0365110X65001603 .
注記
- 1. ^ 偽の水和物には、12、6、5.5、2、1個の水分子が含まれる