получить нитрат тербия (III) из металла

[SHU]

Всем добрый утро!
Возникла потребность в тербии(III) азотнокислом гексагидрате.
Смогу ли я получить это соединение, просто растворив металл в азотке? Или получу смесь нитратоВ тербия III и IV?
Пишут ,что при разложении солей тербия получается смешанный оксид тербия III, IV.

[amik]

При растворении металлического Tb получается только нитрат(III), нитрата (IV) в растворах не существует. Стоит также иметь в виду, что тербий - активный металл и при его растворении в азотной кислоте получится также довольно много нитрата аммония(востановление N(+5) до N(-3)) т.е. раствор будет содержать не только соль тербия , но и NH4NO3, который будет мешать выделению чистого нитрата тербия.
Между нами, такая процедура имхо - некое извращение, по крайней мере с финансовой стороны. Металл на порядок дороже оксида, который также растворяется в азотке и достаточно легко приобретается. Думаю, что в разделе "барахолка" Вам смогли бы помочь и с оксидом и даже с готовым нитратом

Пишут ,что при разложении солей тербия получается смешанный оксид тербия III, IV.

Правильно пишут, это самый устойчивый из оксидов тербия.

[SHU]

Amik,большое спасибо за разъяснения, примесь нитрата аммония мне совсем ни к чему.
Оксид тербия (III,IV) при растворении в азотке, получается, тоже даст только соль тербия(III)?
почитала, что металл может растворяться и в воде тоже?! Те тербий по свойствам близок к щелочным металлам

[amik]

Оксид тербия (III,IV) при растворении в азотке, получается, тоже даст только соль тербия(III)?

Да, только соль Tb(III) при сильном нагревании. В более мягких условиях частично образуется нерастворимый TbO2, который также можно растворить, нагревая смесь до кипения. При этом выделяется кислород.

почитала, что металл может растворяться и в воде тоже?! Те тербий по свойствам близок к щелочным металлам

Не совсем растворяется, скорее реагирует с образованием малорастворимого гидроксида. До щелочных и щелочноземельных по "активности" не дотягивает, но все редкоземельные металлы, включая тербий, весьма реакционноспособны.
Если Вам удастся в воде перевести весь металл в гидроксид, то тогда можно уже и в азотке растворять без загрязнения солью аммония.

[SHU]

Да, только соль Tb(III) при сильном нагревании. В более мягких условиях частично образуется нерастворимый TbO2, который также можно растворить, нагревая смесь до кипения. При этом выделяется кислород.

Ничего себе! Век живи- век учись. Надо же))


Не совсем растворяется, скорее реагирует с образованием малорастворимого гидроксида. До щелочных и щелочноземельных по "активности" не дотягивает, но все редкоземельные металлы, включая тербий, весьма реакционноспособны.
Если Вам удастся в воде перевести весь металл в гидроксид, то тогда можно уже и в азотке растворять без загрязнения солью аммония.[/quote]


Кстати ,да, но лучше буду работать с оксидом ,если он дает сразу соль тербия( III).

Аmik, благодаря Вам узнала много интересного про тербий, надо бы почитать химию редких земель, мне с ними еще работать и работать.
Еще раз спасибо!

[amik]

Вас ожидает еще много открытий, пока будете делать нужную соль Начиная от условий растворения и до процедуры кристаллизации нитрата тербия, обладающего высокой растворимостью и плавящегося в собственной кристаллизационной воде. Соль, кстати, при обычных условиях может получиться не 6-ти, а 5-водная и сильно гигроскопичная. Это к вопросу о стехиометрии, если в дальнейшем понадобится брать навеску.

[chaus]

Если самому и синтезировать и работать, и не ставится цель очистить препарат перекристаллизацией, то проще всего вообще не кристаллизовать. Приготовить раствор по приблизительной навеске, установить титр трилонометрически по ксиленоловому оранжевому, так с этим раствором и работать.

[amik]

В приготовленном таким образом растворе скорее всего будет избыточная кислотность, которую при синтезе многих тербийсодержащих комплексов необходимо учитывать, а её определение - самостоятельная и не самая простая задача. Чистая соль в таком случае удобнее.

[chaus]

Да, это так.

[SHU]

Amik, chaus, благодарна за бесценные советы ,да, мне еще предстоит много открытий ,связанных с химией РЗЭ)) Все очень интересно и необычно.
Получила нитрат тербия (III), оксид тербия растворялся в азотке довольно долго, получился лимонно-желтый раствор, как я понимаю, это цвет Tb3+?
Раствор аккуратно упарила ,остался лимонно-желтый осадок и теперь думаю ,5-тиводный он или 6-ти водный? Везде в литературе попадался только гексагидрат и продают только гексагидрат.
А если соль перекристаллизовать ?

[chaus]

Получила нитрат тербия (III), оксид тербия растворялся в азотке довольно долго, получился лимонно-желтый раствор, как я понимаю, это цвет Tb3+?
Раствор аккуратно упарила ,остался лимонно-желтый осадок и теперь думаю, 5-тиводный он или 6-ти водный?

Ну, строго говоря, если смотреть на соли тербия при искусственном освещении, то они грязно-желтоватые или розовато-коричневатые. Лимонный цвет можно увидеть, если освещение богато ультрафиолетом, тогда соли люминесцируют зелёным цветом и в результате смешивания можно увидеть самые разнообразные оттенки. Вообще, ещё играет роль индивидуальная чувствительность глаза: спектральные линии всех лантанидов узкие, и разные люди (или даже левый и правый глаз, как у меня)))) могут увидеть разные оттенки одного соединения.

На самом деле доля сольватной воды может довольно прилично гулять даже в продажном препарате, поэтому моё мнение -- готовить рабочий раствор и титровать.

[SHU]

строго говоря, если смотреть на соли те ... освещении
нет-нет,именно лимонный цвет, очень красивый


На самом деле доля сольватной воды може ... .[/quote]

Да ,наверное ,так и придется сделать, навеска соли нужная точная

[amik]

Коллеги, нитрат тербия должен быть чисто белого цвета без какой-либо прицветки. Всё остальное это явные примеси. Довольно много работал с этим веществом, как покупным, так и самодельным и могу поручиться. Все простые соли тербия - нитрат, сульфат, хлорид и т.п. белые, а их растворы бесцветны.
Относительно количества гидратной воды действительно есть разночтения: в советских ТУ 6-09-4676-83 указан тербий азотнокислый 5-водный, в ряде зарубежных каталогов присутствует гексагидрат.

[SHU]

Скорее всего , был взят большой избыток азотки, завтра попробую перекристаллизовать из спирта при охлаждении

[amik]

Вчера проверили содержание воды в двух пробах нитрата тербия, отечественного, выпущенного в прошлом веке, и самодельного. Получилось 5,8-5,85 молекул на Tb(NO3)3, причем оба образца на вид практически сухие. Значит всё-таки кристаллизуется фаза Tb(NO3)3*6H2O, которая частично обезвоживается при сушке.

[SHU]

Amik, доброе утро!
Господи, мне даже неудобно за такое беспокойство)))) Спасибище, очень выручили! Теперь буду знать, что моя соль- все-таки гексагидрат, для меня это крайне важно.
Вчера растворила полученную соль в спирте ,чуть погрела и теперь с уверенностью могу сказать ,что да ,спиртовой раствор соли абсолютно бесцветный, без всякой мути и осадка. Оставила на ночь в холодильнике, приду- посмотрю, что там сделалось за ночь)

[amik]

Надо же было когда-нибудь поставить точки над i в этом вопросе. Да и вообще, грешным делом, люблю лантаноиды во всех проявлениях

P.S. А вот нитраты более тяжелых РЗЭ идут уже с 5-ю, а иттербия и лютеция с 4-мя "водАми".

[chaus]

Получилось 5,8-5,85 молекул на Tb(NO3)3, причем оба образца на вид практически сухие. Значит всё-таки кристаллизуется фаза Tb(NO3)3*6H2O, которая частично обезвоживается при сушке.

Совсем строго говоря, не значит. В том смысле, что из посылки не вытекает следствие. Бывают такие кристаллические фазы, которые умом не понять. Например, CdSO₄*⁸/₃H₂O, причём всё это дело кристаллизуется в монофазе.

Про нитрат тербия предполагаю, что не только при сушке, но и при хранении выветривается, даже из-под плотной крышки.
Нитраты лёгких лантанидов образуют гексагидраты, тяжёлых (примерно начиная с гольмия) -- пента-. А тербий, видимо, как раз попадает в область устойчивости некой промежуточной фазы или смеси двух фаз.

[chaus]

Да и вообще, грешным делом, люблю лантаноиды во всех проявлениях

+1

[amik]

Для интересующихся - в сети нашёлся томик из Solubility data series "SCANDIUM, YTTRIUM, LANTHANUM AND LANTHANIDE NITRATES". Ну очень подробно расписано

Код: Выделить всё

https://srdata.nist.gov/solubility/IUPAC/SDS-13/SDS-13.pdf

Качать с осторожностью - pdf на 18 метров.