Хлорид тория(IV)

Хлори́д то́рия(IV) (тетрахлорид тория) — бинарное неорганическое соединение, соль металла тория и соляной кислоты с формулой ThCl₄, бесцветные (белые) кристаллы, хорошо растворимые в воде, образует кристаллогидраты. Используется как промежуточный продукт при получении тория.

Хлорид тория​(IV)​
Общие
Систематическое наименование	Хлорид тория
Традиционные названия	Хлористый торий, тетрахлорид тория
Хим. формула	ThCl4
Физические свойства
Состояние	бесцветные (белые) кристаллы
Молярная масса	373,85 г/моль
Плотность	4,59; 4,60 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	770 °C
• кипения	920; 921; 922 °C
Мол. теплоёмк.	120,29 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-118,6 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	1250 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	10026-08-1
PubChem	66209
Рег. номер EINECS	233-056-1
SMILES	Cl[Th](Cl)(Cl)Cl
InChI	InChI=1S/4ClH.Th/h4*1H;/q;;;;+4/p-4 WEQHQGJDZLDFID-UHFFFAOYSA-J
ChemSpider	59594
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• В промышленности получают действием хлора на диоксид тория в смеси с коксом или углем при 400—500 °C.

• Действие хлора на металлический торий:

$\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{450}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{500}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {Th+2Cl_{2}\ {\xrightarrow {450-500^{o}C}}\ ThCl_{4}}}$ 

• Действие царской водки на металлический торий:

$\mathsf{3}\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{12}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{3}\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{O}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {3Th+4HNO_{3}+12HCl\ {\xrightarrow {}}\ 3ThCl_{4}+4NO\uparrow +8H_{2}O}}$ 

• Реакция соляной кислоты с металлическим торием, оксидом или гидроксидом тория:

$\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {Th+4HCl\ {\xrightarrow {}}\ ThCl_{4}+2H_{2}\uparrow }}$ 

$\mathsf{T}\mathsf{h}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {ThO_{2}+4HCl\ {\xrightarrow {}}\ ThCl_{4}+2H_{2}O}}$ 

$\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Th(OH)_{4}+4HCl\ {\xrightarrow {}}\ ThCl_{4}+4H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

Хлорид тория(IV) образует бесцветные (белые) кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа I 4/amd, параметры ячейки a = 0,8473 нм, c = 0,7468 нм, Z = 4, d = 4,59 г/см³.

Хорошо растворяется в холодной воде с сильным гидролизом по катиону. Гигроскопичен. Растворим в этаноле, других низших спиртах, диэтиловом эфире и других эфирах, ацетоне. Не растворим в жидких хлоре, сероуглероде, тетрахлорметане, бензоле.

Образует кристаллогидраты состава ThCl₄·n H₂O, где n = 2, 4, 7—12.

Химические свойстваПравить

• Кристаллогидрат при нагревании разлагается:

$\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathsf{200}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{7}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {ThCl_{4}\cdot 8H_{2}O\ {\xrightarrow {200-300^{o}C}}\ ThCl_{2}O+2HCl+7H_{2}O}}$ 

$\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathsf{650}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{750}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{h}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {ThCl_{4}\cdot 8H_{2}O\ {\xrightarrow {650-750^{o}C}}\ ThO_{2}+4HCl+6H_{2}O}}$ 

• Реагирует с горячей водой:

$\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {ThCl_{4}+H_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ ThCl_{2}O\downarrow +2HCl}}$ 

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {ThCl_{4}+4NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Th(OH)_{4}+4NaCl}}$ 

• При сплавлении с хлоридами щелочных металлов образует комплексные соли:

$\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{\mathsf{700}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{800}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}$${\mathsf {ThCl_{4}+2KCl\ {\xrightarrow {700-800^{o}C}}\ K_{2}[ThCl_{6}]}}$ 

• Реагирует с щелочными металлами с восстановлением металлического тория:

$\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\stackrel{{\mathsf{500}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{h}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {ThCl_{4}+4Na\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ Th+4NaCl}}$ 

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—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.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.