Хлорид родия(III)

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
Хлорид родия​(III)​
Гидрат хлорида родия(III)Гидрат хлорида родия(III)
Общие
Систематическое
наименование		 Хлорид родия​(III)​
Традиционные названия Хлористый родий
Хим. формула RhCl3
Физические свойства
Состояние красно-коричневый порошок
Молярная масса 209,26 г/моль
Плотность 5,38 г/см³
Термические свойства
Температура
 • сублимации 800 °C
 • разложения 970 °C
Классификация
Рег. номер CAS 10049-07-7
PubChem 24872
SMILES
 
RTECS VI9290000
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорид родия(III) (трихлорид родия) — неорганическое соединение, соль родия и соляной кислоты с формулой RhCl3, один из трёх известных хлоридов родия, соответствующий трёхвалентному металлу. Красно-коричневый порошок, нерастворим в воде. Образует кристаллогидрат состава RhCl3•3H2O, хорошо растворимый в воде. Применяется для родирования — нанесения родиевых покрытий на металлы и как катализатор в органическом синтезе. Также находит применение в фотографии и производстве фотобумаг.

Физические свойства

Имеет вид красных кристаллов с моноклинной сингонией. Не растворяется в воде и кислотах, а также в растворах щелочей. Возгоняется около 800 °С и разлагается при 970 °С[1].

Образует кристаллогидрат RhCl3•nH2O, выглядящий как стекловидная масса (по другим данным способен образовывать кристаллы) красного цвета. Соединение является полиядерным и имеет переменный состав, Мейер и Кавчик приписали этому соединению состав тригидрата RhCl3•3H2O[1][2][3].

Кристаллогидрат хорошо растворим в воде, образуя при этом красно-коричневый раствор. Выпаривание раствора снова даёт стеклообразную массу[3].

Химические свойства

В солянокислых растворах соединение находится в форме иона [RhCl6]3-, либо замещённых аквакомплексов этого иона[1].

  • Кристаллогидрат теряет воду при нагревании:
[math]\displaystyle{ \mathsf{RhCl_3\cdot 3H_2O \ \xrightarrow{180^oC}\ RhCl_3 + 3H_2O } }[/math]
  • Восстанавливается металлическим цинком:
[math]\displaystyle{ \mathsf{2RhCl_3 + 3Zn \ \xrightarrow{}\ 2Rh + 3ZnCl_2 } }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{RhCl_3 + 5NH_3\cdot H_2O \ \xrightarrow{}\ [Rh(NH_3)_5Cl]Cl_2 + 5H_2O } }[/math]

В составе позитивных фотографических эмульсий сильно снижает светочувствительность и также сильно увеличивает контрастность, даже в крайне незначительных количествах, позволяя получать коэффициент контрастности γ = 5. Для обычных эмульсий, где достаточно γ = 4, использование хлорида родия не требуется[4].

В связи с тем, что трихлорид родия крайне нестабилен в растворах, вместо него можно применять гексахлорородат(III) аммония (RhCl6(NH4)3•H2O), который используют в количествах порядка 0,4 мг / литр эмульсии. Это двойное соединение малопригодно для бромосеребряных эмульсий, которые уже через три месяца теряют контрастность и из особоконтрастных превращаются просто в контрастные. Однако с хлоридом серебра данный двойной хлорид образует достаточно стабильные комплексы[5].

Получение

Безводное соединение получают действием хлора на нагретый порошкообразный родий. Реакция начинает протекать при температуре 250—300 °C, в промышленном процессе температура удерживается в диапазоне 900—948 °C, выше 948 °C трихлорид начинает переходить в дихлорид[1][3]:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2Rh + 3Cl_2 \ \xrightarrow{900-948^oC}\ 2RhCl_3 } }[/math]

Помимо этого, трихлорид может быть получен другими способами, все из которых протекают при нагревании в токе хлора: из сульфида родия, хлоропентааминхлорида родия, сплава родия с оловом (при 360—440 °C). Для получения соединения, не содержащего примесей щелочных металлов, используют гексахлорородиат(III) аммония, реакцию также ведут в токе хлора при температуре в 440 °C[3].

Кристаллогидрат получают, растворяя свежеполученный гидроксид родия(III) в соляной кислоте с последующим выпариванием досуха[2]:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Rh(OH)_3 + 3HCl \xrightarrow{}\ RhCl_3\cdot 3H_2O } }[/math]

Применение

Тригидрат применяют для приготовления электролитов, предназначенных для родирования металлических поверхностей. Также тригидрат используют в органическом синтезе, как катализатор в реакциях изомеризации и полимеризации алкенов[2].

В фотографии вместе с другими хлоридами металлов платиновой группы может использоваться для тонирования отпечатков, замещая серебро с образованием металлического родия и нерастворимого галогенида серебра в кислой среде[6]:

[math]\displaystyle{ \mathsf{RhCl_3 + 3Ag \xrightarrow{H+} Rh + 3AgCl} }[/math]

Используется при производстве фотобумаг с очень высокой степенью контрастности[7].

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Беляев, 1995.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Кнунянц, 1983.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Федоров, 1966, с. 30—32.
  4. ↑ Glafkides, 1958, с. 318, 341—342, 353.
  5. ↑ Glafkides, 1958, с. 341—342, 353.
  6. ↑ Glafkides, 1958, с. 199.
  7. ↑ Glafkides, 1958, с. 344.

Литература

  • Беляев А. В. Родий // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4: Полимерные—Трипсин. — С. 270—271. — 639 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
  • Родия(III) хлорида тригидрат : статья // Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. Кнунянц И. Л. — М. : Советская энциклопедия, 1983. — С. 510. — 792 с.
  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Федоров И. А. Родий / отв. ред. Черняев И. И. — Наука, 1966. — 2000 экз.
  • Glafkides P. Photographic chemistry. — London: Fountain Press, 1958. — Т. 1.
Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Хлорид_родия(III)&oldid=7146526