Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




27.01.2021


27.01.2021


27.01.2021


27.01.2021


27.01.2021





Яндекс.Метрика





Фторид тория(IV)

31.05.2021

Фторид тория(IV) (тетрафторид тория) — бинарное неорганическое соединение, соль металла тория и фтороводородной кислоты с формулой ThF4. Представляет собой бесцветные кристаллы, плохо растворимые в воде.


Получение

  • Нагревание металлического тория, гидрида, карбида или диоксида тория с фтором или фтороводородом (исключение — фторирование металлического тория, оно протекает уже при комнатной температуре):
T h O 2 + 4 H F   → 400 − 500 o C   T h F 4 + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {ThO_{2}+4HF {xrightarrow {400-500^{o}C}} ThF_{4}+2H_{2}O}}} T h + 2 F 2   →   T h F 4 {displaystyle {mathsf {Th+2F_{2} {xrightarrow {}} ThF_{4}}}}
  • Реакция гидроксида тория(IV) с концентрированной плавиковой кислотой:
T h ( O H ) 4 + 4 H F   →   T h F 4 ↓ + 4 H 2 O {displaystyle {mathsf {Th(OH)_{4}+4HF {xrightarrow {}} ThF_{4}downarrow +4H_{2}O}}}
  • Гидратированный фторид тория(IV) можно осадить водным раствором плавиковой кислоты из раствора иона Th4+:
T h C l 4 + 4 H F + x H 2 O   →   T h F 4 ∗ x H 2 O ↓ + 4 H C l {displaystyle {mathsf {ThCl_{4}+4HF+xH_{2}O {xrightarrow {}} ThF_{4}*xH_{2}Odownarrow +4HCl}}} Обезводить его можно нагреванием в атмосфере фтороводорода: T h F 4 ∗ x H 2 O   → t ; H F   T h F 4 + x H 2 O {displaystyle {mathsf {ThF_{4}*xH_{2}O {xrightarrow {t;HF}} ThF_{4}+xH_{2}O}}}

Физические свойства

Фторид тория(IV) образует бесцветные кристаллы моноклинной сингонии. Параметры ячейки a = 1,300 нм, b = 1,0993 нм, c = 0,858 нм, угол β = 126,4°. Изоструктурен кристаллам моноклинной сингонии фторида циркония(IV). Пространственная группа I2/c. Окружение атома тория составляют восемь фторид-ионов, которые расположены в вершинах слегка искажённой квадратной антипризмы.

Слабо растворим в воде, плавиковой кислоте, растворим в горячей серной и хлорной кислотах. Образует кристаллогидраты состава ThF4*2H2O и ThF4*4H2O. Гигроскопичен.

Энтальпия образования равна −209,785 кДж/моль. Стандартная энтропия образования составляет 142,047 Дж/(моль*К), уравнение температурной зависимости давления пара: lg ⁡ ( p ) = − 16860 / T + 9 , 105 {displaystyle lg(p)=-16860/T+9,105} [мм рт. ст.].


Химические свойства

  • При высокой температуре с диоксидом тория образует оксодифторид тория:
T h F 4 + T h O 2   → 600 o C   2 T h O F 2 {displaystyle {mathsf {ThF_{4}+ThO_{2} {xrightarrow {600^{o}C}} 2ThOF_{2}}}}
  • При высокой температуре с фторидом калия образует двойную соль (фторид тория-дикалия):
T h F 4 + 2 K F   → 575 o C   K 2 T h F 6 {displaystyle {mathsf {ThF_{4}+2KF {xrightarrow {575^{o}C}} K_{2}ThF_{6}}}}
  • При температуре 900—1000 °C кальцием, магнием, натрием восстанавливается до металлического тория:
T h F 4 + 2 C a   → 900 − 1000 o C   T h + 2 C a F 2 {displaystyle {mathsf {ThF_{4}+2Ca {xrightarrow {900-1000^{o}C}} Th+2CaF_{2}}}}
  • При электролизе фторида тория(IV) в расплаве галогенидов щелочных металлов выделяется металлический торий; температура протекания процесса 800 °C.