Фторид тория(IV)

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Фторид тория​(IV)​
__ Th4+      __ F−__ Th4+      __ F
Общие
Систематическое
наименование
Фторид тория​(IV)​
Традиционные названия Торий фтористый
Хим. формула ThF4
Физические свойства
Состояние бесцветные кристаллы
Молярная масса 308,03 г/моль
Плотность 5,71 г/см3[1]
Термические свойства
Температура
 • плавления 1110 °C
 • кипения 1680 °C
Мол. теплоёмк. 110,709 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования -209,785 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 0,17 мг/л
Классификация
Рег. номер CAS 13709-59-6
PubChem
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

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


Получение

[math]\displaystyle{ \mathsf{ThO_2 + 4HF \ \xrightarrow{400-500^oC}\ ThF_4 + 2H_2O } }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{Th + 2F_2 \ \xrightarrow{}\ ThF_4 } }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{Th(OH)_4 + 4HF \ \xrightarrow{}\ ThF_4\downarrow + 4H_2O } }[/math]
  • Гидратированный фторид тория(IV) можно осадить водным раствором плавиковой кислоты из раствора иона Th4+[5]:
[math]\displaystyle{ \mathsf{ThCl_4 + 4HF + }x\mathsf{H_2O \ \xrightarrow{}\ ThF_4\cdot}x\mathsf{H_2O\downarrow + 4HCl } }[/math]
Обезводить его можно нагреванием в атмосфере фтороводорода[5]:
[math]\displaystyle{ \mathsf{ThF_4\cdot}x\mathsf{H_2O \ \xrightarrow{\mathit{t^o};\, HF}\ ThF_4 + }x\mathsf{H_2O } }[/math]

Физические свойства

Безводный фторид тория(IV) образует бесцветные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа I2/c, параметры ячейки a = 1,300 нм, b = 1,0993 нм, c = 0,858 нм, β = 126,4°[3][6]. Изоструктурен кристаллам моноклинной сингонии фторида циркония(IV). Окружение атома тория составляют восемь фторид-ионов, которые расположены в вершинах слегка искажённой квадратной антипризмы[7].

Слабо растворим в воде, плавиковой кислоте, растворим в горячей серной и хлорной кислотах[1]. Образует кристаллогидраты состава ThF4·2H2O и ThF4·4H2O[3]. Гигроскопичен.

Энтальпия образования равна −209,785 кДж/моль[8]. Стандартная энтропия образования составляет 142,047 Дж/(моль·К), уравнение температурной зависимости давления пара: [math]\displaystyle{ \lg(p)=-16860/T + 9{,}105 }[/math] [мм рт. ст.][3].


Химические свойства

[math]\displaystyle{ \mathsf{ThF_4 + ThO_2 \ \xrightarrow{600^oC}\ 2ThOF_2 } }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{ThF_4 + 2KF \ \xrightarrow{575^oC}\ K_2ThF_6 } }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{ThF_4 + 2Ca \ \xrightarrow{900-1000^oC}\ Th + 2CaF_2 } }[/math]
  • При электролизе фторида тория(IV) в расплаве галогенидов щелочных металлов выделяется металлический торий; температура протекания процесса 800 °C[3].

Примечания

Литература

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 641 с. — ISBN 5-85270-092-4.
  • Химические свойства неорганических веществ / под ред. Р.А. Лидина. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
  • Ф. Коттон, Дж. Уилкинсон. Современная неорганическая химия / под ред. М.Е. Дяткиной. — 3-е изд.. — М.: Мир, 1969. — 592 с.
  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Гринвуд Н.Н., Эрншо А. Химия элементов. — М.: Бином, 2008. — Т. 2. — 666 с. — ISBN 978-5-9963-1732-5.
  • Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 1997. — 527 с.