Nitrato de torio (IV) - Thorium(IV) nitrate
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA |
100.034.090 
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| Número CE | |
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PubChem CID
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| UNII | |
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Tablero CompTox ( EPA )
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| Propiedades | |
| Th (NO 3 ) 4 | |
| Masa molar | 480.066 (anhidro) 552.130 (tetrahidrato) 570.146 (pentahidrato) 588.162 (hexahidrato) |
| Apariencia | Cristal incoloro |
| Punto de fusion | 55 |
| Punto de ebullición | Se descompone |
| Soluble | |
| Riesgos | |
| Pictogramas GHS |
   
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| Palabra de señal GHS | Advertencia |
| H272 , H302 , H315 , H319 , H335 , H373 , H411 | |
| P210 , P220 , P221 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P301 + 312 , P302 + 352 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P312 , P314 , P321 , P330 , P332 + 313 , P337 + 313 , P362 , P370 + 378 , P391 , P403 + 233 , P405 | |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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| Referencias de Infobox | |
El nitrato de torio (IV) es un compuesto químico con la fórmula Th (NO 3 ) 4 . Un sólido de color blanco en su forma anhidra, puede formar tetra- y penta hidratos . Como sal de torio , es débilmente radiactivo .
Preparación
El hidrato de nitrato de torio (IV) se puede preparar mediante la reacción de hidróxido de torio (IV) y ácido nítrico :
- Th (OH) 4 + 4 HNO 3 + 3 H 2 O → Th (NO 3 ) 4 • 5H 2 O
Se producen diferentes hidratos al cristalizar en diferentes condiciones. Cuando una solución está muy diluida, el nitrato se hidroliza. Aunque se han informado varios hidratos a lo largo de los años, y algunos proveedores incluso afirman tenerlos en existencia, solo existen realmente el tetrahidrato y el pentahidrato. Lo que se llama hexahidrato, cristalizado en una solución neutra, es probablemente una sal básica.
El pentahidrato es la forma más común. Se cristaliza a partir de una solución diluida de ácido nítrico.
El tetrahidrato, Th (NO 3 ) 4 • 4H 2 O se forma cristalizando a partir de una solución de ácido nítrico más fuerte. Las concentraciones de ácido nítrico de 4 a 59% dan como resultado la formación de tetrahidrato. El átomo de torio tiene 12 coordinaciones, con cuatro grupos nitrato bidentados y cuatro moléculas de agua unidas a cada átomo de torio.
Para obtener el nitrato de torio (IV) anhidro, se requiere la descomposición térmica de Th (NO 3 ) 4 · 2N 2 O 5 . La descomposición ocurre a 150-160 ° C.
Propiedades
El nitrato de torio anhidro es una sustancia blanca. Está unido covalentemente con un punto de fusión bajo de 55 ° C.
El pentahidrato Th (NO 3 ) 4 • 5H 2 O cristaliza con cristales incoloros transparentes en el sistema ortorrómbico . El tamaño de la celda unitaria es a = 11,191 b = 22,889 c = 10,579 Å. Cada átomo de torio está conectado dos veces a cada uno de los cuatro grupos nitrato bidentados , y a tres y a tres moléculas de agua a través de sus átomos de oxígeno. En total, el torio tiene once coordenadas. También hay otras dos moléculas de agua en la estructura cristalina. El agua está enlazada con hidrógeno a otra agua o a grupos nitrato. La densidad es de 2,80 g / cm 3 . La presión de vapor del pentahidrato a 298 K es de 0,7 torr y aumenta a 1,2 torr a 315 K y a 341 K es de hasta 10,7 torr. A 298,15 K, la capacidad calorífica es de aproximadamente 114,92 calK -1 mol -1 . Esta capacidad calorífica se reduce enormemente a temperaturas criogénicas. La entropía de formación de nitrato de torio pentahidratado a 298,15 K es -547,0 calK -1 mol -1 . La energía de formación de Gibbs estándar es -556,1 kcalmol -1 .
El nitrato de torio se puede disolver en varios disolventes orgánicos diferentes, incluidos alcoholes, cetonas, ésteres y éteres. Esto se puede usar para separar diferentes metales como los lantánidos. Con nitrato de amonio en la fase acuosa, el nitrato de torio prefiere el líquido orgánico y los lantánidos permanecen con el agua.
El nitrato de torio disuelto en agua reduce su punto de congelación. La depresión máxima del punto de congelación es de -37 ° C con una concentración de 2,9 mol / kg.
A 25 °, una solución saturada de nitrato de torio contiene 4.013 moles por litro. A esta concentración, la presión de vapor del agua en la solución es 1745.2 Pascales, en comparación con 3167.2 Pa para el agua pura.
Reacciones
Cuando se calienta el nitrato de torio pentahidratado, se producen nitratos con menos agua, sin embargo, los compuestos también pierden algo de nitrato. A 140 ° C se produce un nitrato básico, ThO (NO 3 ) 2 . Cuando se produce dióxido de torio fuertemente calentado .
Un peroxinitrato polimérico se precipita cuando el peróxido de hidrógeno se combina con nitrato de torio en solución con ácido nítrico diluido. Su fórmula es Th 6 (OO) 10 (NO 3 ) 4 • 10H 2 O.
La hidrólisis de las soluciones de nitrato de torio produce nitratos básicos Th 2 (OH) 4 (NO 3 ) 4 • x H 2 O y Th 2 (OH) 2 (NO 3 ) 6 • 8H 2 O. En cristales de Th 2 (OH) 2 (NO 3 ). 6 • 8H 2 O un par de átomos de torio están conectados por dos átomos de oxígeno puente. Cada átomo de torio está rodeado por tres grupos nitrato bidentados y tres moléculas de agua, lo que eleva el número de coordinación a 11.
Cuando se agrega ácido oxálico a una solución de nitrato de torio, precipita el oxalato de torio insoluble . Otros ácidos orgánicos agregados a la solución de nitrato de torio producen precipitados de sales orgánicas con ácido cítrico; sales básicas, tales como ácido tartárico , ácido adípico , ácido málico , ácido glucónico , ácido fenilacético , ácido valérico . También se forman otros precipitados a partir de ácido sebácico y ácido azelaico.
Sales dobles
Los hexanitratotórax con la fórmula genérica M I 2 Th (NO 3 ) 6 o M II Th (NO 3 ) 6 • 8H 2 O se obtienen mezclando otros nitratos metálicos con nitrato de torio en una solución diluida de ácido nítrico. M II puede ser Mg, Mn, Co, Ni o Zn. M Puedo ser Cs, (NO) + o (NO 2 ) + . Los cristales del metal divalente hexanitrato de torio octahidrato tienen una forma monoclínica con dimensiones de celda unitaria similares: β = 97 °, a = 9,08 b = 8,75-8 c = 12,61-3. Los pentanitratotóratos con la fórmula genérica M I Th (NO 3 ) 5 • x H 2 O son conocidos porque M I es Na o K.
K 3 Th (NO 3 ) 7 y K 3 H 3 Th (NO 3 ) 10 • 4H 2 O también se conocen
Sales complejas
El nitrato de torio también cristaliza con otros ligandos y solvatos orgánicos que incluyen éter dietílico de etilenglicol , fosfato de tri (n-butilo) , butilamina , dimetilamina , óxido de trimetilfosfina .