Iridium(III)-chloridist eine wichtige anorganische Verbindung, die hauptsächlich aus Iridium und Chlor besteht. Seine Summenformel lautet IrCl3, CAS 10025-83-9, und das Molekulargewicht beträgt 271,34. Es handelt sich um einen dunkelgrünen Pulverfeststoff mit metallischem Glanz. Es hat einen hohen Schmelz- und Siedepunkt, mit einem Schmelzpunkt von 269 Grad und einem Siedepunkt der Sublimation. In der Luft neigt Iridium(III)-chlorid zur Feuchtigkeitsaufnahme und zum Zerfließen. Es verfügt über mehrere chemische Eigenschaften, darunter Stabilität, Löslichkeit und Magnetismus. Es weist eine hohe Stabilität auf und reagiert bei Raumtemperatur nicht mit Sauerstoff und Wasserdampf in der Luft. Bei hohen Temperaturen weist es eine gute thermische Stabilität auf und hält höheren Temperaturen stand. Darüber hinaus verfügt es über Paramagnetismus und eine ungepaarte Elektronenzahl von 1, daher weist es einen schwachen Magnetismus auf. Unter der Wirkung eines externen Magnetfelds wird das magnetische Moment abgelenkt, was zu einem Magnetisierungsphänomen führt. Es kann als Rohstoff für die Herstellung anderer Iridiumverbindungen und bei der Synthese metallorganischer Verbindungen, Katalysatorträgermaterialien, elektronischen Geräten und anderen Bereichen verwendet werden. Darüber hinaus kann es auch in der Forschung zur Herstellung von Hochtemperatur-Supraleitermaterialien eingesetzt werden und neue Ideen und Methoden für die Entwicklung supraleitender Materialien liefern.
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Iridium(III)-chlorid ist eine anorganische Verbindung, deren chemische Eigenschaften hauptsächlich Stabilität, Löslichkeit, Magnetismus und katalytische Aktivität umfassen.
1. Stabilität
Iridium(III)-chlor weist eine hohe Stabilität auf und kann dem Einfluss von Sauerstoff und Wasserdampf in der Luft bei Raumtemperatur widerstehen. Es reagiert nicht mit diesen Gasen und behält seine ursprünglichen chemischen Eigenschaften. Diese Stabilität ermöglicht die sichere Verwendung von Iridiumchlorid im täglichen Leben.
Darüber hinaus weist Iridiumchlorid auch in Umgebungen mit hohen Temperaturen eine gute thermische Stabilität auf und hält höheren Temperaturen stand. Dies bedeutet, dass es bei bestimmten chemischen Reaktionen, die den Einsatz hoher Temperaturen erfordern, als Katalysator oder Reaktant verwendet werden kann, ohne sich zu zersetzen.
Darüber hinaus weist es eine gute chemische Stabilität auf. Es reagiert nicht mit den meisten Säuren und Basen und behält seine ursprünglichen chemischen Eigenschaften. Diese Stabilität ermöglicht es Iridiumchlorid, mit anderen Chemikalien zu reagieren, ohne zerstört zu werden.
2. Löslichkeit
Iridium(III)-chlorid weist eine gute Wasserlöslichkeit und Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln auf. Es lässt sich leicht in Wasser lösen und weist eine relativ hohe Wasserlöslichkeit auf. Mittlerweile kann es sich auch in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol und Ether lösen. Während des Auflösungsprozesses interagiert Iridium(III)-chlorid mit Lösungsmittelmolekülen, was durch die Bildung von Koordinations- oder Ionenbindungen erreicht werden kann. Daher kann Iridium(III)-chlorid während des Auflösungsprozesses Komplexe oder ionische Verbindungen mit Lösungsmittelmolekülen bilden. Die Bildung dieser Komplexe oder ionischen Verbindungen trägt dazu bei, die Löslichkeit von Iridium(III)-chlorid in Wasser und organischen Lösungsmitteln zu verbessern.
3. Magnetismus
Iridium(III)-chlorid ist eine Verbindung mit besonderen chemischen Eigenschaften, die über eine ungepaarte Elektronenzahl von 1 verfügt und daher paramagnetisch ist. Das bedeutet, dass unter Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes die Elektronen um den Atomkern von Iridiumchlor herum gestört und abgelenkt werden, wodurch magnetische Momente entstehen. Dieses magnetische Moment interagiert mit einem externen Magnetfeld, wodurch Iridiumchlorid eine Magnetisierung aufweist. Aufgrund seiner relativ geringen Anzahl ungepaarter Elektronen ist der Magnetismus von Iridiumchlor relativ schwach, was jedoch nicht verhindert, dass es eine wichtige Rolle im Bereich des Magnetismus spielt.
4. Katalytische Aktivität
Iridium(III)-chlorid hat ein breites Anwendungsspektrum im Bereich der Katalyse und ist ein sehr wichtiger Katalysator. In der organischen Synthese kann Iridium(III)-chlorid die Hydrierungsreaktion von Olefinen, Alkinen und anderen Verbindungen katalysieren und sie in gesättigtere organische Verbindungen umwandeln. Darüber hinaus kann es auch die Oxidationsreaktion von Verbindungen wie Alkoholen und Aldehyden katalysieren und diese in Carbonsäuren oder Ketonverbindungen umwandeln. Darüber hinaus kann Iridium(III)-Chlorid auch für andere Arten von Reaktionen wie Hydrierungs-Reduktions-Reaktionen und Carbonylierungs-Reaktionen verwendet werden. Aufgrund seiner effizienten katalytischen Leistung und stabilen chemischen Eigenschaften wird Iridium(III)-chlorid in vielen organischen Synthesewegen häufig verwendet.
Im Folgenden sind einige gängige chemische Reaktionsformeln für Iridium(III)-Chlor aufgeführt:
1. Reaktion mit Wasser: IrCl3 + 3H2O → IrCl3(OH)3 + 3HCl
Diese Reaktion stellt die Reaktion von Iridium(III)chlorid mit Wasser dar, um IrCl3 (OH) 3 und HCl zu erzeugen. Während der Reaktion interagiert Iridium(III)-chlorid mit Wassermolekülen unter Bildung von IrCl-Komplexen3(OH) 3und HCl.
2. Reaktion mit CO: IrCl3 + CO → IrCl2(CO)2 + Cl2
Diese Reaktion stellt die Reaktion zwischen Iridium(III)chlorid und CO dar, um IrCl2 (CO) 2 und Cl zu erzeugen2. Während der Reaktion interagiert Iridium(III)chlorid mit CO-Molekülen unter Bildung eines Komplexes IrCl2(CO)2und ein Chloratom im freien Zustand.
3. Reaktion mit Olefinen: IrCl3 + 3C2H4→ IrCl3(C2H5)3 + 3HCl
Diese Reaktion stellt die Reaktion von Iridium(III)chlorid mit Olefinen dar, um IrCl3 (C2H5) 3 und HCl zu erzeugen. Während der Reaktion interagiert Iridium(III)-chlorid mit Olefinmolekülen unter Bildung von IrCl-Komplexen3(C2H5)3und HCl.
4. Reaktion mit Alkohol: IrCl3+ 3ROH → IrCl3(ODER)3+ 3HCl
Diese Reaktion stellt die Reaktion von Iridium(III)chlorid mit Alkohol dar, um IrCl3 (OR) 3 und HCl zu erzeugen. Während der Reaktion interagiert Iridium(III)-chlorid mit Alkoholmolekülen unter Bildung von IrCl-Komplexen3(ODER)3und HCl.
Die Struktur von Iridium(III)-chlorid kann als eine Verbindung beschrieben werden, die aus Ir3+-Ionen und Cl-Ionen besteht. Diese Verbindung hat eine weitreichend geordnete Struktur, wobei jedes Ir3+-Ion von sechs Cl - -Ionen umgeben ist und eine oktaedrische Struktur bildet. Diese oktaedrische Struktur ist mehrfach im Raum angeordnet und bildet eine dreidimensionale Netzwerkstruktur. Um jedes Ir3+-Ion herum befindet sich eine oktaedrische Lücke, die mit sechs Cl - -Ionen besetzt ist und eine stabile Struktur bildet.
Darüber hinaus kann die Struktur von Iridiumchlorid auch durch röntgenkristallographische Untersuchungen detailliert beschrieben werden. Durch diese Technologie können wir präzise Abstands- und Winkelinformationen zwischen Atomen im Kristall erhalten. In der Kristallstruktur dieses Produkts befindet sich jedes Ir-Atom in einer oktaedrischen Umgebung, umgeben von sechs Cl-Atomen. Diese oktaedrische Struktur wird durch Koordinationsbindungen zwischen Ir-Atomen und Cl-Atomen gebildet. Jedes Ir-Atom bildet Koordinationsbindungen mit drei Cl-Atomen, und diese Koordinationsbindungen sind an den Spitzen des Oktaeders ausgerichtet.
Darüber hinaus kann die Kristallstruktur auch als repetitive Schichtstruktur beschrieben werden. In dieser Struktur bilden jedes Ir-Atom und seine umgebenden Cl-Atome eine Schichtstruktur. Diese Schichtstrukturen sind im Raum mehrfach angeordnet und bilden eine vollständige Kristallstruktur. Jede Schichtstruktur enthält eine oktaedrische Umgebung aus Ir- und Cl-Atomen, die im Raum wiederholt weitreichend geordnete Strukturen bildet.
Die Entwicklungsgeschichte von Iridium(III)-chlorid lässt sich bis ins späte 19. Jahrhundert zurückverfolgen, als Wissenschaftler mit der Untersuchung und Herstellung von Iridiumhalogenidverbindungen begannen. Zuvor war die Forschung zu den chemischen Eigenschaften und Verbindungen von Iridium als seltenem Metallelement relativ begrenzt. Mit der Entwicklung von Industrie, Wissenschaft und Technologie wurde jedoch nach und nach die Bedeutung von Iridium und seinen Verbindungen erkannt und geschätzt.
In frühen Forschungsarbeiten gelang es Wissenschaftlern, Iridium(III)-Chlorid durch die Reaktion von Iridium und Chlorgas bei hohen Temperaturen herzustellen. Diese Herstellungsmethode weist jedoch eine geringe Ausbeute auf und es ist schwierig, reine Verbindungen zu erhalten. Daher suchten Wissenschaftler in den folgenden Jahrzehnten nach wirksameren Methoden zur Herstellung dieses Produkts.
Mit Beginn des 20. Jahrhunderts wurde mit dem kontinuierlichen Fortschritt der chemischen Forschung und experimentellen Technologie auch die Forschung zu Iridium(III)-Chlor weiter vertieft und weiterentwickelt. Forscher haben herausgefunden, dass durch die Verwendung von Iridium und Ammoniumchlorid als Rohstoffe und die Reaktion bei hohen Temperaturen Iridium(III)-Chlorid mit höherer Reinheit erhalten werden kann. Diese Zubereitungsmethode wird bis heute angewendet und hat sich zur Zubereitungsmethode entwickelt
Einer der Hauptansätze.
Neben der Weiterentwicklung der Zubereitungsmethoden erweitern sich auch die Anwendungsgebiete stetig. In der frühen Forschung wurde es hauptsächlich als Katalysator und chemisches Reagenz verwendet. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie und der Erweiterung der Anwendungsfelder wurde es jedoch nach und nach in Bereichen wie optoelektronischen Materialien, elektronischen Geräten und Brennstoffzellen angewendet. Darüber hinaus wurde es häufig bei der Synthese anderer Iridiumverbindungen verwendet, was eine breitere Perspektive für die Anwendung von Iridiumelementen bietet.