Toriumkloridi

Toriumkloridi tai torium(IV)kloridi (ThCl₄) on torium- ja kloridi-ionien muodostama epäorgaaninen ioniyhdiste. Toriumkloridia ei esiinny vapaana luonnossa, vaan sitä saadaan monatsiitista ja muista toriummineraaleista. Yhdistettä käytetään valmistettaessa puhdasta toriummetallia ja muita toriumyhdisteitä.

Toriumkloridi
Tunnisteet
CAS-numero	10026-08-1
PubChem CID	66209 ja 57346049
Ominaisuudet
Molekyylikaava	ThCl4
Moolimassa	373,849
Ulkomuoto	Valkoisia, hygroskooppisia ja neulamaisia kiteitä[1]
Sulamispiste	770 °C (1 040 K)[2](s. 80)
Kiehumispiste	921 °C (1 194 K)[2](s. 80)
Tiheys	4,59 g/cm3[3]
Liukoisuus veteen	Liukenee veteen
Infobox OK

Ominaisuudet

Toriumkloridi on huoneenlämpötilassa kiinteää valkoista ja hygroskooppista eli vettä imevää ainetta. Siitä tunnetaan kidevedettömän muodon lisäksi kaksi kidevedellistä hydraattia, nämä ovat ThCl₄(H₂O)₄ ja ThCl₄(H₂O)₈. Toriumkloridi liukenee veteen.^[2]

Toriumkloridilla on kaksi eri kiderakennetta eli se on polymorfista. Nämä ovat α‐ThCl₄ ja korkean lämpötilan muoto β‐ThCl₄. Kiderakenteiden välinen siirtymä tapahtuu 405 °C lämpötilassa, mutta vain erityisissä olosuhteissa ja erittäin puhtaalle näytteelle. Yhdisteen β‐muoto kuitenkin säilyy jäähtyessään takaisin alle tämän siirtymälämpötilan. Molempien muotojen kiderakenne on tetragonaalinen ja rakenteiden väliset erot ovat vähäisiä. α‐ThCl₄:n avaruusryhmä on I4₁/amd (hilavakiot a = 640,8 pm, c = 1 292,4 pm) ja β‐ThCl₄:n I4₁/a (hilavakiot a = 849,1 pm, c = 748,3 pm). On joitain viitteitä, että toriumkloridilla olisi kolmaskin olomuoto alle 70 K lämpötilassa.^{[2](s. 78-81)}

Toriumin tavoin myös toriumkloridi on radioaktiivista.

Valmistus ja käyttö

Toriumkloridia voidaan valmistaa antamalla toriumhydridin ThH₄ reagoida suolahapon kanssa tai suoraan kloorin reaktiolla toriummetallin, ThH₄:n tai toriumkarbidin kanssa.^[2](s. 80)

Toinen valmistustapa on kloorata toriumoksalaattia hiilidioksidin ja hiilitetrakloridin (CCl₄) seoksella. Myös valmistus toriumdioksidista lähtien on mahdollista reaktioilla:

ThO₂ + 2 C + 2 Cl₂ → ThCl₄ + 2 CO

ThO₂ + 2 CCl₄ → ThCl₄ + 2 COCl₂

Metallista toriumia voidaan valmistaa pelkistämällä toriumkloridia natriumilla tai elektrolysoimalla toriumkloridin sulatetta. Myös poikkeuksellinen reaktio dysprosiumkloridin DyCl₂ kanssa tuottaa puhdasta toriummetallia.^[2](s. 61)

Toriumkloridi on mahdollinen kaksoisfluidireaktorin polttoaine.^[4]

Katso myös

• Toriumtrikloridi, paljon harvinaisempi toriumin kloridi