Nitrato de torio

El nitrato de torio anhidro es una sustancia blanca. Está unido covalentemente con un bajo punto de fusión de 55 °C.^[2]

El pentahidrato Th(NO₃)4•5H₂O cristaliza con cristales incoloros transparentes^[6] en el sistema ortorrómbico. La densidad es de 2,80 g/cm³.^[4] La presión de vapor del pentahidrato a 298 K es de 0,7 torr y aumenta a 1,2 torr a 315 K y a 341 K es de hasta 10,7 torr. A 298,15 K, la capacidad calorífica es de aproximadamente 114,92 calK⁻¹mol⁻¹. Esta capacidad calorífica se reduce enormemente a temperaturas criogénicas. La entropía de formación de nitrato de torio pentahidratado a 298,15 K es −547,0 calK⁻¹mol⁻¹. La energía de Gibbs de formación estándar es −556,1 kcalmol⁻¹.^[7]

El nitrato de torio se puede disolver en varios disolventes orgánicos diferentes,^[8] incluidos alcoholes, cetonas, ésteres y éteres.^[3] Esto se puede utilizar para separar diferentes metales como los lantánidos. Con nitrato de amonio en la fase acuosa, el nitrato de torio prefiere el líquido orgánico y los lantánidos permanecen con el agua.^[3]

El nitrato de torio disuelto en agua reduce su punto de congelación. La depresión máxima del punto de congelación es de -37 °C con una concentración de 2,9 mol/kg.^[9]

A 25 °C, una solución saturada de nitrato de torio contiene 4.013 moles por litro. A esta concentración, la presión de vapor del agua en la solución es de 1745,2 pascales, en comparación con los 3167,2 Pa del agua pura.^[10]

Cuando el nitrato de torio pentahidratado se calienta, se producen nitratos con menos agua, sin embargo, los compuestos también pierden algo de nitrato. A 140 °C se produce un nitrato básico, ThO(NO₃)₂. Cuando es fuertemente calentado se produce dióxido de torio.^[8]

La hidrólisis de las soluciones de nitrato de torio producen nitratos básicos Th₂(OH)₄(NO₃)₄ • xH₂O y Th₂(OH)₂(NO₃)₆•8H₂O. En los cristales de Th₂(OH)₂(NO₃)₆•8H₂O, un par de átomos de torio están conectados por dos átomos de oxígeno puente. Cada átomo de torio está rodeado por tres grupos nitrato bidentados y tres moléculas de agua, lo que eleva el número de coordinación a 11.^[8]

Cuando se agrega ácido oxálico a una solución de nitrato de torio, precipita en oxalato de torio insoluble.^[11] Otros ácidos orgánicos agregados a la solución de nitrato de torio producen precipitados de sales orgánicas con ácido cítrico; sales básicas, como ácido tartárico, ácido adípico, ácido málico, ácido glucónico, ácido fenilacético, ácido valérico.^[12] También se forman otros precipitados a partir de ácido sebácico y ácido azelaico.