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Chlorure d'erbium(III)

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Chlorure d'erbium(III)
Image illustrative de l’article Chlorure d'erbium(III)

__ Er3+     __ Cl
Identification
Nom UICPA trichlorure d'erbium
Synonymes

chlorure d'erbium(III)

No CAS 10138-41-7 (anhydre)
10025-75-9 (hexahydrate)
No ECHA 100.030.337
No CE 233-385-0
No RTECS KD8575000
PubChem 66277
SMILES
InChI
Apparence poudre rose inodore[1],[2]
Propriétés chimiques
Formule Cl3Er
Masse molaire[3] 273,618 ± 0,009 g/mol
Cl 38,87 %, Er 61,13 %,
Propriétés physiques
fusion 774 °C[2]
ébullition 1 500 °C[4]
Solubilité soluble dans l'eau[1],[4]
Masse volumique 4,1 g·cm-3[2]
Cristallographie
Système cristallin monoclinique
Classe cristalline ou groupe d’espace C2/m (anhydre)
P2/n (hexahydrate)
Précautions
SGH[1]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
H315, H319, H335, P261, P280, P304+P340, P305+P351+P338, P405 et P501
SIMDUT[1]
D2B : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques
D2B,
NFPA 704[2]

Symbole NFPA 704.

 
Écotoxicologie
DL50 128 mg/kg (cochon d'inde, intrapéritonéal)[5]
226mg /kg (souris, intrapéritonéal)[5]4417 mg/kg (souris, oral) [6]

Link to PubMed


Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le chlorure d'erbium(III) est un composé inorganique, un chlorure du lanthanide erbium.

Propriétés

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chlorure d'erbium(III) hydraté photographié sous lampe fluorescente.

Le chlorure d'erbium anhydre est solide violet, mais sa forme hexahydratée, bien plus courante, est un solide rose. Cette couleur rose est d'ailleurs bien plus intense sous lampe fluorescente.

Les solutions de chlorure d'erbium présentent un effet d'absorption non-linéaire négative[7].

La forme anhydre du chlorure d'erbium cristallise dans une forme monoclinique de groupe d'espace C2/m similaire à celle du chlorure d'aluminium(III)[8].

La forme hexahydratée possède elle aussi une structure monoclinique, mais de groupe d'espace P2/n (P2/c) - C42h. L'erbium est alors octa-coordonné pour former l'ion [Er(H2O)6Cl2]+ avec le Cl isolé[9].

Le chlorure d'erbium(III) peut être formé par réaction entre l'oxyde d'erbium(III) avec le chlorure d'ammonium[10] :

Er2O3 + 3 NH4Cl → ErCl3 + 3 NH3 + 3 H2O

Cette réaction fonctionne aussi à partir carbonate d'erbium(III)[10] :

Er2(CO3)3 + 6 NH4Cl → 2 ErCl3 + 6 NH3 + 3 CO2 + 3 H2O

Dans les deux cas, le chlorure d'ammonium est utilisé en large excès, formant le sel intermédiaire (NH4)3ErCl6. Ce sel est stable vis-à-vis de l'hydrolyse et peut ensuite être décomposé thermiquement sous vide pour former le chlorure d'erbium(III) anhydre, avec dégagement d'ammoniac et de chlorure d'hydrogène.

La forme hexahydratée peut être obtenue par réaction entre l'erbium métallique et l'acide chlorhydrique :

Er + 6 HCl → 2 ErCl3 + 3 H2

En utilisant le chlorure de thionyle à la place de ce dernier, il est possible d'obtenir la forme anhydre[10].

Il est encore possible d'obtenir le chlorure d'erbium(III) directement à partir de l'erbium métallique et du dichlore[11] :

2 Er + 3Cl2 → 2 ErCl3

Il est enfin possible de ré-obtenir la forme en chauffant le forme hexahydratée dans une atmosphère fortement chlorée, par exemple dans le dichlore ou le chlorure d'hydrogène, sinon c'est l'oxychlorure d'erbium (ErOCl) qui est formé.

Réactivité

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Le chlorure d'erbium(III) réagit avec les bases alcalines pour former l'hydroxyde d'erbium(III) :

ErCl3 + 3 XOH → Er(OH)3 + 3 XCl

Utilisation

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Le chlorure d'erbium(III) peut être utilisé dans la production d'erbium pur[12].

C'est un puissant catalyseur dans les réactions d'acylation des alcools et phénols et peut être facilement recyclé et réutilisé sans perte d'activité significative[13]

Notes et références

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  1. a b c et d « Fiche du composé Erbium chloride, anhydrous  », sur Alfa Aesar (consulté le ).
  2. a b c d et e Fiche Sigma-Aldrich du composé Erbium(III) chloride, consultée le 19 mars 2015.
  3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. a et b (de) Jean D'Ans, Ellen Lax, Taschenbuch für Chemiker und Physiker, , 1463 p. (ISBN 978-3-540-60035-0), p. 444
  5. a et b Archives of Environmental Health. Vol. 5, Pg. 437, 1962. Pubmed
  6. Environmental Quality and Safety, Supplement. Vol. 1, Pg. 1, 1975. Pubmed
  7. Maeda Y., Akidzuki Y., Yamada T., « All-optical liquid device derived from negative nonlinear absorption effect in an erbium chloride solution », Applied Physics Letters, vol. 73, no 17,‎ , p. 2411–2413 (DOI 10.1063/1.122450)
  8. Tempelton DH, Carter GF, « The Crystal Structure of Yttrium Trichloride and Similar Compounds », J Phys Chem, vol. 58, no 11,‎ , p. 940–943 (DOI 10.1021/j150521a002)
  9. (en) Graebner EJ, Conrad GH Duliere SF, « Crystallographic data for solvated rare earth chlorides », Crystallographic data for solvated rare earth chlorides, vol. 21,‎ , p. 1021
  10. a b et c Georg Brauer: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, Band 2, (ISBN 3-432-87813-3), S. 897.
  11. Webelements: Erbium
  12. John Emsley, Nature's building blocks : an A-Z guide to the elements, Oxford University Press, , 538 p. (ISBN 978-0-19-850340-8, lire en ligne), p. 137
  13. Renato Dalpozzo, Antonio De Nino, Loredana Maiuolo, Manuela Oliverio, Antonio Procopio, Beatrice Russo, Amedeo Tocci: Erbium(III) Chloride: a Very Active Acylation Catalyst, Australian Journal of Chemistry, 2006, 60(1), S. 75–79, DOI 10.1071/CH06346, lien.