Tricloruro di praseodimio

Tricloruro di praseodimio
Nome IUPAC
	Cloruro di praseodimio(III)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	PrCl3
Numero CAS	10361-79-2
Numero EINECS	233-794-4
PubChem	66317
SMILES	Cl[Pr](Cl)Cl
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	4,02 (anidro) 2,250 (eptaidrato)
Solubilità in acqua	104,0 g/100 ml (13 °C)
Temperatura di fusione	786 °C
Temperatura di ebollizione	1 710 °C
Sistema cristallino	esagonale
Indicazioni di sicurezza
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Il tricloruro di praseodimio, o cloruro di praseodimio(III), è il composto inorganico del praseodimio con formula PrCl₃. Come altri tricloruri lantanidi, esiste sia nella forma anidra che in quella idratata. È un solido blu-verde che assorbe rapidamente l'acqua all'esposizione all'aria umida per formare un eptaidrato di colore verde chiaro.

Sintesi

Il tricloruro di praseodimio viene preparato trattando il praseodimio metallico con acido cloridrico:^[1]^[2]^[3]

{\ce {2Pr\,+\,6HCl\to 2PrCl3\,+\,3H2}}

Di solito viene purificato mediante sublimazione sottovuoto.^[4]

I sali idrati di cloruro di praseodimio (III) possono essere preparati mediante trattamento del praseodimio metallico o del carbonato di praseodimio (III) con acido cloridrico:

{\ce {Pr2(CO3)3\,+\,6HCl\,+\,15H2O\to 2[Pr(H2O)9]Cl3\,+\,3CO2}}

La sostanza PrCl₃∙7H₂O è igroscopica, che non cristallizza dall'acqua madre a meno che non venga lasciata essiccare in un essiccatore. Il tricloruro di praseodimio anidro può essere prodotto per disidratazione termica dell'idrato a 400 °C in presenza di cloruro di ammonio, la cosiddetta via del cloruro di ammonio.^[4]^[5]^[6] In alternativa, l'idrato può essere disidratato utilizzando cloruro di tionile.^[4]^[7]

Reazioni

Il tricloruro di praseodimio è un acido di Lewis, classificato come "duro" secondo la teoria HSAB. Il rapido riscaldamento dell'idrato può causare piccole quantità di idrolisi.^[4] Il tricloruro di praseodimio forma un complesso acido-base di Lewis stabile con formula K₂PrCl₅ per reazione con cloruro di potassio; questo composto mostra interessanti proprietà ottiche e magnetiche.^[1]

Le soluzioni acquose di tricloruro di praseodimio possono essere utilizzate per preparare composti insolubili di praseodimio(III). Ad esempio, il fosfato di praseodimio(III) e il fluoruro di praseodimio(III) possono essere preparati per reazione con fosfato di potassio e fluoruro di sodio, rispettivamente:

{\ce {PrCl3\,+\,K3PO4\to PrPO4\,+\,3KCl}}

{\ce {PrCl3\,+\,3NaF\to PrF3\,+\,3NaCl}}

{\ce {2PrCl3\,+\,3Na2CO3\to Pr2CO3\,+\,6NaCl}}

Quando riscaldato con cloruri di metalli alcalini, forma una serie di materiali ternari (composti contenenti tre diversi elementi) con le formule MPr₂Cl₇, M₃PrCl₆, M₂PrCl₅ e M₃Pr₂Cl₉ dove M = K, Rb, Cs.^[8]

Note

^ ^a ^b (EN) J. Cybinska, J. Sokolnicki, J. Legendziewicz e G. Meyer, Spectroscopic and magnetic studies of the ternary praseodymium chloride K₂PrCl₅, in Journal of Alloys and Compounds, vol. 341, 17 luglio 2002, pp. 115–123, DOI:10.1016/S0925-8388(02)00089-0.
^ (EN) L.F. Druding e J.D. Corbett, Lower Oxidation States of the Lanthanides. Neodymium(II) Chloride and Iodide, in J. Am. Chem. Soc., vol. 83, n. 11, 1º giugno 1961, pp. 2462-2467, DOI:10.1021/ja01472a010.
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^ ^a ^b ^c ^d (EN) F.T. Edelmann e P. Poremba, Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry, vol. 6, Stoccarda, Georg Thieme Verlag, 1997, ISBN 978-31-319-3921-0.
^ (EN) M.D. Taylor e P.C. Carter, Preparation of anhydrous lanthanide halides, especially iodides, in J. Inorg. Nucl. Chem., vol. 24, n. 4, aprile 1962, pp. 387-391, DOI:10.1016/0022-1902(62)80034-7.
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^ (EN) J.H. Freeman e M.L. Smith, The preparation of anhydrous inorganic chlorides by dehydration with thionyl chloride, in J. Inorg. Nucl. Chem., vol. 7, n. 3, ottobre 1958, pp. 224-227, DOI:10.1016/0022-1902(58)80073-1.
^ (EN) Gerd Meyer, Ternary Chlorides and Bromides of the Rare-Earth Elements, in Inorganic Syntheses, vol. 30, 1990, pp. 72–81, DOI:10.1002/9780470132616.ch15.

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[Cybinska-1] (EN) J. Cybinska, J. Sokolnicki, J. Legendziewicz e G. Meyer, Spectroscopic and magnetic studies of the ternary praseodymium chloride K₂PrCl₅, in Journal of Alloys and Compounds, vol. 341, 17 luglio 2002, pp. 115–123, DOI:10.1016/S0925-8388(02)00089-0.

[2] (EN) L.F. Druding e J.D. Corbett, Lower Oxidation States of the Lanthanides. Neodymium(II) Chloride and Iodide, in J. Am. Chem. Soc., vol. 83, n. 11, 1º giugno 1961, pp. 2462-2467, DOI:10.1021/ja01472a010.

[3] J.D. Corbett, Rev. Chim. Minerale, vol. 10, 1973, p. 239.

[Edelmann-4] (EN) F.T. Edelmann e P. Poremba, Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry, vol. 6, Stoccarda, Georg Thieme Verlag, 1997, ISBN 978-31-319-3921-0.

[ref4-5] (EN) M.D. Taylor e P.C. Carter, Preparation of anhydrous lanthanide halides, especially iodides, in J. Inorg. Nucl. Chem., vol. 24, n. 4, aprile 1962, pp. 387-391, DOI:10.1016/0022-1902(62)80034-7.

[6] (DE) J. Kutscher e A. Schneider, Notiz zur Präparation von wasserfreien Lanthaniden-Haloge-niden, Insbesondere von Jodiden, in Inorg. Nucl. Chem. Lett., vol. 7, n. 9, settembre 1971, pp. 815-819, DOI:10.1016/0020-1650(71)80253-2.

[ref5-7] (EN) J.H. Freeman e M.L. Smith, The preparation of anhydrous inorganic chlorides by dehydration with thionyl chloride, in J. Inorg. Nucl. Chem., vol. 7, n. 3, ottobre 1958, pp. 224-227, DOI:10.1016/0022-1902(58)80073-1.

[8] (EN) Gerd Meyer, Ternary Chlorides and Bromides of the Rare-Earth Elements, in Inorganic Syntheses, vol. 30, 1990, pp. 72–81, DOI:10.1002/9780470132616.ch15.

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