Thorium(IV)-chlorid

Kristallstruktur
_ Th4+ 0 _ Cl−
Kristallsystem	tetragonal[1]
Raumgruppe	I41/amd (Nr. 141)Vorlage:Raumgruppe/141[1]
Gitterparameter	a = 847,3 pm c = 746,8 pm[1]
Allgemeines
Name	Thorium(IV)-chlorid
Andere Namen	Thoriumtetrachlorid
Verhältnisformel	ThCl4
Kurzbeschreibung	weißer Feststoff[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 10026-08-1 EG-Nummer 233-056-1 ECHA-InfoCard 100.030.039 PubChem 66209 Wikidata Q2313787
Eigenschaften
Molare Masse	373,85 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[2]
Dichte	4,6 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	770 °C[2]
Siedepunkt	921 °C[2]
Löslichkeit	leicht löslich in Wasser[2] löslich in Ethanol[3]
Gefahren- und Sicherheitshinweise
Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Thorium(IV)-chlorid ist eine anorganische chemische Verbindung des Thoriums aus der Gruppe der Chloride.

Gewinnung und Darstellung

Thorium(IV)-chlorid kann durch Chlorierung von Thorium(IV)-oxalat mit einem Gemisch von Kohlendioxid und Tetrachlorkohlenstoff gewonnen werden.^[2]

Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Reaktion von Thorium(IV)-oxid mit Kohlenstoff und Chlor oder mit Tetrachlorkohlenstoff.^[2]

${\displaystyle \mathrm {ThO_{2}+2\ C+2\ Cl_{2}\longrightarrow ThCl_{4}+2\ CO} }$

${\displaystyle \mathrm {ThO_{2}+2\ CCl_{4}\longrightarrow ThCl_{4}+2\ COCl_{2}} }$

Es sind eine Reihe weiterer Synthesen bekannt. So zum Beispiel die Herstellung aus den Elementen, die Reaktion von Thorium(IV)-hydrid mit Chlorwasserstoff oder Thorium mit Ammoniumchlorid.^[5]

Das Hydrat welches aus wässrigen Lösungen auskristallisiert^[5], kann mit Hilfe von Thionylchlorid in das Anhydrat umgewandelt werden.^[2]

${\displaystyle \mathrm {ThCl_{4}\cdot 8H_{2}O+8\ SOCl_{2}\longrightarrow ThCl_{4}+8\ SO_{2}+16\ HCl} }$

Eigenschaften

Thorium(IV)-chlorid ist ein weißer, hygroskopischer, kristalliner Feststoff, der durch Sublimation in Form großer Nadeln erhalten werden kann. Er ist leicht löslich in Wasser und besitzt eine tetragonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe I4₁/amd (Raumgruppen-Nr. 141)Vorlage:Raumgruppe/141 und den Gitterparametern a = 847,3 pm, c = 746,8 pm, welche isotyp mit der von Uran(IV)-chlorid ist.^[2] Es tritt über 405 °C in einer weiteren Modifikation auf, die ebenfalls eine tetragonale Kristallstruktur besitzt und bei Abkühlung auch unterhalb von 405 °C metastabil ist.^[5] Thoriumchlorid reagiert mit einer Reihe von sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen.^[6] Das Hydrat zersetzt sich bei Erhitzung über 100 °C zu basischen Chloriden.^[5] Neben dem Oktahydrat sind weitere Hydrate der Verbindung bekannt.^[7]

Verwendung

Thorium(IV)-chlorid wird als Zwischenprodukt zur Herstellung von Thorium verwendet.^[8] Dies wurde bereits bei der Entdeckung des Thoriums von Berzelius durch Reduktion mit Kalium durchgeführt.^[9]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} R. C. L. Mooney: „The Crystal Structure of ThCl₄ and UCl₄“, in: Acta Crystallographica, 1949, 2, S. 189–191 (doi:10.1107/S0365110X49000485).
2. ↑ ^{a b c d e f g h i j} Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 1136.
3. ↑ William M. Haynes: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 93rd Edition. CRC Press, 2012, ISBN 978-1-4398-8049-4, S. 50 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
4. ↑ Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung. In Bezug auf weitere Gefahren wurde dieser Stoff entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
5. ↑ ^{a b c d} Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, J. Fuger: The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (Set Vol.1–6). Springer, 2010, ISBN 978-94-007-0211-0, S. 80 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
6. ↑ G. Jantsch, W. Urbach: Über Verbindungen des Thoriums. I. Über Additions- und Substitutionsverbindungen des Thoriumchlorids. In: Helvetica Chimica Acta. 2, 1919, S. 490–500, doi:10.1002/hlca.19190020152.
7. ↑ A. Rosenheim, V. Samter, J. Davidsohn: Über Verbindungen des Thoriums. In: Zeitschrift für anorganische Chemie. 35, 1903, S. 424–453, doi:10.1002/zaac.19030350157.
8. ↑ C. Parameshwara Murthy: University Chemistry. New Age International, 2008, ISBN 978-81-224-0955-0, S. 69 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
9. ↑ Dr. B. K. Sharma: Nuclear and Radiation Chemistry. 7. Auflage. 2001, ISBN 81-85842-63-9, S. 158 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).