Хлорид иридия(III)
-chloride-xtal-viewed-down-b-axis-3D-bs-17.png/1280px-Alpha-iridium(III)-chloride-xtal-viewed-down-b-axis-3D-bs-17.png) α- IrCl3 | |
-chloride-xtal-viewed-down-ab-diagonal-3D-bs-17-raw.png/1280px-Beta-iridium(III)-chloride-xtal-viewed-down-ab-diagonal-3D-bs-17-raw.png) β-IrCl 3 | |
x.jpg/1280px-IrCl3(aq)x.jpg) Тригидрат хлорида иридия(III) | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Трихлорид иридия | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ChemSpider |
|
| Информационная карта ECHA | 100.030.028 |
| Номер ЕС |
|
CID PubChem |
|
| УНИИ |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| IrCl3 | |
| Молярная масса | 298,58 г/моль (безводный) 316,60 г/моль (гидрат) |
| Появление | коричневое твердое вещество (α-безводное) красное твердое вещество (β-безводное) темно-зеленое твердое вещество (тригидрат) |
| Плотность | 5,30 г/см 3 , твердый [1] |
| Температура плавления | 763 °C (1,405 °F; 1,036 K) [1] [2] (разлагается) |
| нерастворимый (безводный IrCl 3 ), растворимый (гидратированное производное) [1] | |
| Растворимость | Нерастворим в HCl и алканах [1] |
| −14,4·10 −6 см 3 /моль | |
| Структура | |
| Моноклинный , mS16 | |
| С12/м1, № 12 | |
| Термохимия | |
Стандартная энтальпия образования (Δ f H ⦵ 298 ) | -257 кДж/моль |
| Опасности | |
| Маркировка СГС : [3] | |
  | |
| Предупреждение | |
| Н302 , Н411 | |
| точка возгорания | негорючий |
| Родственные соединения | |
Другие катионы | Хлорид родия(III) |
Родственные соединения | Хлорид платины(II) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
-chloride-xtal-viewed-down-b-axis-3D-bs-17.png){kind=link}
-chloride-xtal-viewed-down-ab-diagonal-3D-bs-17-raw.png){kind=link}
x.jpg){kind=link}
Хлорид иридия (III) — неорганическое соединение с формулой IrCl 3 . Безводное соединение встречается относительно редко, но его гидрат встречается гораздо чаще. Безводная соль имеет две полиморфные формы , α и β, которые окрашены соответственно в коричневый и красный цвета. Чаще встречается гигроскопичный темно-зеленый тригидрат IrCl 3 (H 2 O) 3 , который является общей отправной точкой для химии иридия. [4]
Подготовка
Иридий отделяется от других металлов платиновой группы в виде кристаллического гексахлориридата аммония , (NH 4 ) 2 [IrCl 6 ], который может быть восстановлен до металлического иридия в потоке водорода . Полученный таким образом губчатый Ir реагирует с хлором при 650 °C, образуя хлорид иридия (III). [5]
Гидратированный трихлорид иридия получают нагреванием гидратированного оксида иридия (III) с соляной кислотой . [6]
Структура
Как и родственное соединение родия, IrCl 3 принимает структуру, наблюдаемую для хлорида алюминия . [6] Это моноклинный α- полиморф . [7] Также существует ромбоэдрический β-полиморф. Оба полиморфа имеют фактически одинаковую анионную решетку, но различаются октаэдрическими пустотами, которые занимают ионы иридия. [8] α-полиморф превращается в β-полиморф при нагревании примерно до 650 °C. [ 4]
| Сложный | α-IrCl 3 [7] | β-IrCl 3 [8] |
|---|---|---|
| Кристаллическая структура | Моноклинный | Орторомбический |
| Космическая Группа | С2/м | Фддд |
| Постоянная решетки a (Å) | 5.99 | 6.95 |
| Постоянная решетки b (Å) | 10.37 | 9.81 |
| Постоянная решетки c (Å) | 5.99 | 20.82 |
| β | 109,4° | |
| Расчетная плотность (г/см 3 ) | 5.33 | 5.34 |
Структура тригидрата пока не выяснена.
Реакции и использование
В промышленности большинство иридиевых комплексов производятся из гексахлориридата аммония или родственной ему хлориридиевой кислоты (H 2 IrCl 6 ). Процесс Cativa , источник большей части уксусной кислоты в мире, основан на таких катализаторах.
Гидратированный хлорид иридия(III) используется в для получения других иридиевых комплексов, таких как комплекс Васки , транс- [IrCl(CO)(PPh 3 ) 2 ]. [9] В присутствии хлорид-аниона он образует гексахлориридат(III) и производит гексахлориридат(IV) в царской водке . Тригидрат реагирует с аммиаком с образованием аммиачных комплексов , таких как хлорид пентаамминхлориридия(III), формулированный [IrCl(NH 3 ) 5 ]Cl 2 . Он также реагирует с концентрированным гидроксидом аммония при 150 °C с образованием полностью аммиачного комплекса, [Ir(NH 3 ) 6 ]Cl 3 . Гидрат также может образовывать комплексы при реакции с бипиридином , ацетонитрилом и пиридином . [4]
Алкеновые комплексы, такие как димер циклооктадиенхлорида иридия [10] [11] и димер хлоробис(циклооктен)иридия [11] [10] , также можно получить путем нагревания гидрата с соответствующим алкеном в смесях вода/спирт.
Разложение
Тригидрат разлагается до безводной формы при 200 °C, которая затем окисляется на воздухе при 763 °C до оксида иридия (IV) , который затем разлагается до металлического иридия при 1070 °C. Однако под действием водорода он напрямую восстанавливается при 190 °C до металлического иридия: [2] [12] [13]
- 2IrCl3 + 3H2 → 2Ir + 6HCl
Безопасность
Хлорид иридия (III) не указан в Приложении I Директивы 67/548/EEC , но указан в перечне Закона о контроле за токсичными веществами (TSCA). Он также известен как слабое раздражающее кожу и глаза вещество. [14]
Ссылки
- ^ abcd Хейнс, Уильям, ред. (2014). CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC Press. стр. 4-68. ISBN 9781482208689.
- ^ ab AE Newkirk; DW McKee (1968). «Термическое разложение хлоридов родия, иридия и рутения». Журнал катализа . 11 (4): 370–377. doi :10.1016/0021-9517(68)90061-4.
- ^ "C&L Inventory". echa.europa.eu . Получено 23 декабря 2021 г. .
- ^ abc C. E. Housecroft и A. G. Sharpe Неорганическая химия , стр. 849.
- ^ Герман Реннер (2018). «Металлы и соединения платиновой группы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана : 1–73. doi :10.1002/9783527306732.a21_075.pub2. ISBN 9783527303854. S2CID 94472506.
- ^ ab Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Аб Бродерсен, К.; Моерс, Ф.; Шнеринг, Х.Г. (1965). «Структура хлоридов иридия (III) и рутения (III)». Naturwissenschaften . 52 (9): 205–206. дои : 10.1007/BF00626459. S2CID 43351743.
- ^ аб Мейзель, А.; Леонхардт, Г. (1965). «Кристаллическая структура β-иридия (III)-хлорида». З. аорган. аллг. хим. 339 (1–2): 57–66. дои : 10.1002/zaac.19653390109.
- ^ Васка, Л.; и ДиЛуцио, Дж. В. (1961) J. Am. Chem. Soc. 83:2784. Джиролами, Г. С.; Раухфусс, Т. Б.; Анджеличи, Р. Дж. (1999). Синтез и техника в неорганической химии (3-е изд.) . Саусалито: University Science Books.
- ^ ab Winkhaus, G.; & Singer, H. (1966). Iridium(I)-Olefinkomplexe. Chem. Ber. 99:3610–18.
- ^ аб Херде, JL; Ламберт, Дж. К.; И Сенофф, резюме (1974). Циклооктеновые и 1,5-циклооктадиеновые комплексы иридия(I). Неорг. Синтез. 1974, том 15, страницы 18–20. дои : 10.1002/9780470132463.ch5.
- ^ WB Rowston; JM Ottaway (1979). «Определение благородных металлов методом атомно-абсорбционной спектрометрии в угольной печи. Часть 1. Процессы образования атомов». Analyst . 104 (1240): 645–659. Bibcode :1979Ana...104..645R. doi :10.1039/AN9790400645.
- ^ RK Kawar; PS Chigare; PS Patil (2003). "Структурные, оптические и электрические свойства тонких пленок оксида иридия, осажденных распылением, в зависимости от температуры подложки". Applied Surface Science . 206 (1–4): 90–101. Bibcode :2003ApSS..206...90K. doi :10.1016/S0169-4332(02)01191-1.
- ^ Mager Stellman, J. (1998). «Иридий». Энциклопедия охраны труда и техники безопасности. Международная организация труда. С. 63.19. ISBN 978-92-2-109816-4. OCLC 35279504.
