Chlorure d'ytterbium(III)
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Le chlorure d'ytterbium(III) (YbCl3) est un composé inorganique. Il réagit avec NiCl2 pour former un catalyseur très efficace pour la déshalogénation réductrice (en) des halogénures d'aryle[3]. Il est toxique s'il est injecté, et légèrement toxique par ingestion. Il s'agit d'un tératogène expérimental, connu pour irriter la peau et les yeux.
La synthèse de YbCl3 a été signalée pour la première fois par Jan Hoogschagen en 1946[4]. Il s'agit aujourd'hui d'une source d'ions Yb3+ disponible dans le commerce et donc d'un intérêt chimique important.
Propriétés chimiques
La configuration électronique de l'ion Yb+3 (de YbCl3) est 4f135s25p6, ce qui a des implications cruciales pour le comportement chimique de Yb+3. De plus, la taille de l'ion Yb+3 régit son comportement catalytique et ses applications biologiques. Par exemple, alors que Ce+3 et Yb+3 ont tous deux un seul électron f non apparié, Ce+3 est beaucoup plus grand que Yb+3 car les lanthanides deviennent beaucoup plus petits avec l'augmentation de la charge nucléaire effective, du fait que les électrons f ne sont pas si bien écrantés que les électrons d[5]. Ce comportement est connu sous le nom de contraction des lanthanides. La petite taille de l'ion Yb+3 produit un comportement catalytique rapide, avec un rayon atomique (0,99 Å) comparable à celui de nombreux ions biologiquement importants[5].
Les propriétés thermodynamiques en phase gazeuse de ce composé chimique sont difficiles à déterminer car il peut être dismuté pour former [YbCl6]−3 ou dimériser[6]. L'espèce Yb2Cl6 a été détectée par spectrométrie de masse à impacts d'électrons (EI) comme étant (Yb2Cl5+)[6]. Des complications supplémentaires dans l'obtention de données expérimentales découlent de la myriade de transitions électroniques f-d et f-f de basse énergie[7]. Malgré ces problèmes, les propriétés thermodynamiques de YbCl3 ont été obtenues et le groupe de symétrie C3V lui a été attribué sur la base des quatre vibrations infrarouges actives[7].
Préparation
Le chlorure d'ytterbium(III) anhydre peut être produit par la "voie du chlorure d'ammonium"[8],[9],[10]. Dans la première étape, de l'oxyde d'ytterbium est chauffé avec du chlorure d'ammonium pour produire le sel d'ammonium du pentachlorure :
- Yb2O3 + 10 NH4Cl → 2 (NH4)2YbCl5 + 6 H2O + 6 NH3
Dans la seconde étape, le sel de chlorure d'ammonium est converti en trichlorure par chauffage sous vide à 350-400 °C :
- (NH4)2YbCl5 → YbCl3 + 2 HCl + 2 NH3