Cloreto de irídio (III)é um importante composto inorgânico composto principalmente de irídio e cloro. Sua fórmula molecular é IrCl3, CAS 10025-83-9 e o peso molecular é 271,34. É um pó sólido verde escuro com brilho metálico. Possui alto ponto de fusão e ebulição, com ponto de fusão de 269 graus e ponto de ebulição de sublimação. No ar, o cloreto de irídio (III) é propenso à absorção de umidade e deliquescência. Possui múltiplas propriedades químicas, incluindo estabilidade, solubilidade e magnetismo. Possui alta estabilidade e não reage com o oxigênio e o vapor de água do ar à temperatura ambiente. Em altas temperaturas, possui boa estabilidade térmica e pode suportar temperaturas mais elevadas. Além disso, possui paramagnetismo e um número de elétrons desemparelhados de 1, portanto possui magnetismo fraco. Sob a ação de um campo magnético externo, o momento magnético irá desviar, exibindo fenômeno de magnetização. Pode ser utilizado como matéria-prima para a preparação de outros compostos de irídio e pode ser utilizado na síntese de compostos organometálicos, materiais de suporte de catalisadores, dispositivos eletrônicos e outros campos. Além disso, também pode ser utilizado na pesquisa de preparação de materiais supercondutores de alta temperatura, fornecendo novas ideias e métodos para o desenvolvimento de materiais supercondutores.
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O cloreto de irídio (III) é um composto inorgânico cujas propriedades químicas incluem principalmente estabilidade, solubilidade, magnetismo e atividade catalítica.
1. Estabilidade
O cloro irídio (III) tem alta estabilidade e pode resistir à influência do oxigênio e do vapor de água do ar à temperatura ambiente. Não reage com esses gases e mantém suas propriedades químicas originais. Esta estabilidade permite que o Cloreto de Irídio seja usado com segurança na vida diária.
Além disso, o cloreto de irídio também apresenta boa estabilidade térmica em ambientes de alta temperatura e pode suportar temperaturas mais elevadas. Isso significa que em certas reações químicas que requerem o uso de altas temperaturas, pode ser utilizado como catalisador ou reagente sem ser decomposto.
Além disso, também possui boa estabilidade química. Não reage com a maioria dos ácidos e bases, mantendo as suas propriedades químicas originais. Esta estabilidade permite que o cloreto de irídio reaja com outros produtos químicos sem ser destruído.
2. Solubilidade
O cloreto de irídio (III) tem boa solubilidade em água e solubilidade em solventes orgânicos. Pode dissolver-se facilmente em água e tem uma solubilidade relativamente alta em água. Enquanto isso, também pode dissolver-se em solventes orgânicos como etanol e éter. Durante o processo de dissolução, o cloreto de irídio (III) irá interagir com as moléculas do solvente, o que pode ser alcançado através da formação de coordenação ou ligações iônicas. Portanto, durante o processo de dissolução, o cloreto de irídio (III) pode formar complexos ou compostos iônicos com moléculas de solvente. A formação destes complexos ou compostos iônicos ajuda a melhorar a solubilidade do Cloreto de Irídio (III) em água e solventes orgânicos.
3. Magnetismo
O cloreto de irídio (III) é um composto com propriedades químicas especiais, que possui um número de elétrons desemparelhados de 1, o que o torna paramagnético. Isto significa que sob a ação de um campo magnético externo, os elétrons ao redor do núcleo atômico do Cloro de Irídio serão perturbados e desviados, resultando em momentos magnéticos. Este momento magnético irá interagir com um campo magnético externo, fazendo com que o cloreto de irídio exiba magnetização. Devido ao seu número relativamente baixo de elétrons desemparelhados, o magnetismo do Cloro de Irídio é relativamente fraco, mas isso não o impede de desempenhar um papel importante no campo do magnetismo.
4. Atividade catalítica
O cloreto de irídio (III) tem uma ampla gama de aplicações no campo da catálise e é um catalisador muito importante. Na síntese orgânica, o cloreto de irídio (III) pode catalisar a reação de hidrogenação de olefinas, alcinos e outros compostos, convertendo-os em compostos orgânicos mais saturados. Além disso, também pode catalisar a reação de oxidação de compostos como álcoois e aldeídos, convertendo-os em ácidos carboxílicos ou compostos cetônicos. Além disso, o cloreto de irídio (III) também pode ser usado para outros tipos de reações, como reações de redução de hidrogenação e reações de carbonilação. Devido ao seu desempenho catalítico eficiente e propriedades químicas estáveis, o cloreto de irídio (III) tem sido amplamente utilizado em muitas rotas de síntese orgânica.
A seguir estão várias fórmulas de reação química comuns para cloro de irídio (III):
1. Reação com água: IrCl3 + 3H2O → IrCl3(OH)3 + 3HCl
Esta reação representa a reação do cloreto de irídio (III) com água para produzir IrCl3 (OH) 3 e HCl. Durante a reação, o cloreto de irídio (III) interage com as moléculas de água para formar complexos IrCl3(OH) 3e HCl.
2. Reação com CO: IrCl3 + CO → IrCl2(CO)2 + Cl2
Esta reação representa a reação entre cloreto de irídio (III) e CO para produzir IrCl2 (CO) 2 e Cl2. Durante a reação, o cloreto de irídio (III) interage com as moléculas de CO para formar um complexo IrCl2(CO)2e um átomo de cloro no estado livre.
3. Reação com olefinas: IrCl3 + 3C2H4→ IrCl3(C2H5)3 + 3HCl
Esta reação representa a reação do cloreto de irídio (III) com olefinas para produzir IrCl3 (C2H5) 3 e HCl. Durante a reação, o cloreto de irídio (III) interage com moléculas de olefina para formar complexos IrCl3(C2H5)3e HCl.
4. Reação com álcool: IrCl3+ 3ROH → IrCl3(OU)3+ 3HCl
Esta reação representa a reação do cloreto de irídio (III) com álcool para produzir IrCl3 (OR) 3 e HCl. Durante a reação, o cloreto de irídio (III) interage com moléculas de álcool para formar complexos IrCl3(OU)3e HCl.
A estrutura do cloreto de irídio (III) pode ser descrita como um composto composto de íons Ir3+ e íons Cl -. Este composto possui uma estrutura ordenada de longo alcance, onde cada íon Ir3+ é circundado por seis íons Cl -, formando uma estrutura octaédrica. Esta estrutura octaédrica está disposta repetidamente no espaço, formando uma estrutura de rede tridimensional. Existe uma lacuna octaédrica em torno de cada íon Ir3+, que é ocupada por seis íons Cl -, formando uma estrutura estável.
Além disso, a estrutura do Cloreto de Irídio também pode ser descrita detalhadamente através de estudos cristalográficos de raios X. Através desta tecnologia, podemos obter informações precisas de distância e ângulo entre os átomos do cristal. Na estrutura cristalina deste produto, cada átomo de Ir está localizado em um ambiente octaédrico rodeado por seis átomos de Cl. Esta estrutura octaédrica é formada por ligações de coordenação entre átomos de Ir e átomos de Cl. Cada átomo de Ir forma ligações de coordenação com três átomos de Cl, e essas ligações de coordenação estão orientadas nos vértices do octaedro.
Além disso, a estrutura cristalina também pode ser descrita como uma estrutura em camadas repetitivas. Nesta estrutura, cada átomo de Ir e os átomos de Cl circundantes formam uma estrutura em camadas. Essas estruturas em camadas são dispostas repetidamente no espaço, formando uma estrutura cristalina completa. Cada estrutura em camadas contém um ambiente octaédrico composto de átomos de Ir e Cl, que forma repetidamente estruturas ordenadas de longo alcance no espaço.
A história do desenvolvimento do cloreto de irídio (III) remonta ao final do século 19, quando os cientistas começaram a estudar e preparar compostos de haleto de irídio. Antes disso, a pesquisa sobre as propriedades químicas e compostos do irídio como um elemento metálico raro era relativamente limitada. No entanto, com o desenvolvimento da indústria e da ciência e tecnologia, a importância do irídio e dos seus compostos tem sido gradualmente reconhecida e valorizada.
Nas primeiras pesquisas, os cientistas prepararam com sucesso o cloreto de irídio (III) reagindo o irídio e o gás cloro em altas temperaturas. Porém, este método de preparação apresenta baixo rendimento e é difícil de obter compostos puros. Portanto, nas décadas seguintes, os cientistas têm buscado métodos mais eficazes para preparar este produto.
Depois de entrar no século 20, com o progresso contínuo da pesquisa química e da tecnologia experimental, a pesquisa sobre o cloro irídio (III) também foi aprofundada e desenvolvida. Os pesquisadores descobriram que, usando irídio e cloreto de amônio como matérias-primas e reagindo em altas temperaturas, pode ser obtido cloreto de irídio (III) de maior pureza. Este método de preparação é usado até hoje e se tornou o método de preparação
Uma das principais abordagens.
Além do desenvolvimento de métodos de preparação, os campos de aplicação também estão em constante expansão. Nas primeiras pesquisas, foi usado principalmente como catalisador e reagente químico. Porém, com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia e a expansão dos campos de aplicação, tem sido gradativamente aplicado em áreas como materiais optoeletrônicos, dispositivos eletrônicos e células de combustível. Além disso, tem sido amplamente utilizado na síntese de outros compostos de irídio, proporcionando uma perspectiva mais ampla para a aplicação de elementos de irídio.