Iriidium(III)kloriidon oluline anorgaaniline ühend, mis koosneb peamiselt iriidiumist ja kloorist. Selle molekulaarvalem on IrCl3, CAS 10025-83-9 ja molekulmass on 271,34. See on metallilise läikega tumeroheline tahke pulber. Sellel on kõrge sulamis- ja keemistemperatuur, sulamistemperatuur on 269 kraadi ja sublimatsiooni keemistemperatuur. Õhus on iriidium(III)kloriid kalduvus niiskuse neeldumisele ja vedeldamisele. Sellel on mitmeid keemilisi omadusi, sealhulgas stabiilsus, lahustuvus ja magnetism. Sellel on kõrge stabiilsus ja see ei reageeri toatemperatuuril õhus oleva hapniku ja veeauruga. Kõrgetel temperatuuridel on sellel hea termiline stabiilsus ja see talub kõrgemaid temperatuure. Lisaks on sellel paramagnetism ja paaritu elektronide arv 1, mistõttu on tal nõrk magnetism. Välise magnetvälja mõjul kaldub magnetmoment kõrvale, ilmutades magnetiseerumisnähtust. Seda saab kasutada toorainena muude iriidiumiühendite valmistamiseks ning seda saab kasutada metallorgaaniliste ühendite, katalüsaatori tugimaterjalide, elektroonikaseadmete ja muude valdkondade sünteesil. Lisaks saab seda kasutada ka kõrgtemperatuursete ülijuhtivate materjalide valmistamise uuringutes, pakkudes uusi ideid ja meetodeid ülijuhtivate materjalide arendamiseks.
(Toote link: https://www.bloomtechz.com/chemical-reagent/laboratory-reagent/iridium-iii-chloride-cas-10025-83-9.html)
Iriidium(III)kloriid on anorgaaniline ühend, mille keemiliste omaduste hulka kuuluvad peamiselt stabiilsus, lahustuvus, magnetism ja katalüütiline aktiivsus.
1. Stabiilsus
Iriidium (III) kloor on kõrge stabiilsusega ja talub toatemperatuuril õhus oleva hapniku ja veeauru mõju. See ei reageeri nende gaasidega ja säilitab oma esialgsed keemilised omadused. See stabiilsus võimaldab iriidiumkloriidi igapäevaelus ohutult kasutada.
Lisaks on iriidiumkloriidil hea termiline stabiilsus kõrge temperatuuriga keskkondades ja see talub kõrgemaid temperatuure. See tähendab, et teatud keemilistes reaktsioonides, mis nõuavad kõrgete temperatuuride kasutamist, saab seda kasutada katalüsaatori või reagendina, ilma et see laguneks.
Lisaks on sellel ka hea keemiline stabiilsus. See ei reageeri enamiku hapete ja alustega, säilitades oma esialgsed keemilised omadused. See stabiilsus võimaldab iriidiumkloriidil reageerida teiste kemikaalidega, ilma et see häviks.
2. Lahustuvus
Iriidium(III)kloriidil on hea vees lahustuvus ja lahustuvus orgaanilistes lahustis. See lahustub vees kergesti ja sellel on suhteliselt hea lahustuvus vees. Samal ajal võib see lahustuda ka orgaanilistes lahustites, nagu etanool ja eeter. Lahustumisprotsessi ajal interakteerub iriidium(III)kloriid lahusti molekulidega, mida võib saavutada koordinatsiooni- või ioonsidemete moodustamise kaudu. Seetõttu võib iriidium(III)kloriid lahustumisprotsessi käigus moodustada lahusti molekulidega komplekse või ioonseid ühendeid. Nende komplekside ehk ioonsete ühendite moodustumine aitab parandada iriidium(III)kloriidi lahustuvust vees ja orgaanilistes lahustites.
3. Magnetism
Iriidium(III)kloriid on eriliste keemiliste omadustega ühend, mille paaritu elektronide arv on 1, mistõttu on see paramagnetiline. See tähendab, et välise magnetvälja toimel häiritakse iriidiumkloori aatomituuma ümber olevaid elektrone ja nihkub see kõrvale, mille tulemuseks on magnetmomendid. See magnetmoment interakteerub välise magnetväljaga, põhjustades iriidiumkloriidi magnetiseerumist. Iriidiumkloori magnetism on suhteliselt vähese paaritute elektronide arvu tõttu suhteliselt nõrk, kuid see ei takista tal magnetismi valdkonnas olulist rolli mängimast.
4. Katalüütiline aktiivsus
Iriidium(III)kloriidil on katalüüsi valdkonnas lai valik rakendusi ja see on väga oluline katalüsaator. Orgaanilises sünteesis võib iriidium(III)kloriid katalüüsida olefiinide, alküünide ja teiste ühendite hüdrogeenimisreaktsiooni, muutes need küllastunud orgaanilisteks ühenditeks. Lisaks võib see katalüüsida ka selliste ühendite oksüdatsioonireaktsiooni nagu alkoholid ja aldehüüdid, muutes need karboksüülhapeteks või ketoonühenditeks. Lisaks saab iriidium(III)kloriidi kasutada ka teist tüüpi reaktsioonides, nagu hüdrogeenimise redutseerimisreaktsioonid ja karbonüülimisreaktsioonid. Tänu oma tõhusale katalüütilisele jõudlusele ja stabiilsetele keemilistele omadustele on iriidium(III)kloriidi laialdaselt kasutatud paljudes orgaanilistes sünteesiviisides.
Järgnevalt on toodud mitu levinumat iriidium(III) kloori keemilise reaktsiooni valemit:
1. Reaktsioon veega: IrCl3 + 3H2O → IrCl3(OH)3 + 3HCl
See reaktsioon kujutab endast iriidium(III)kloriidi reaktsiooni veega IrCl3(OH)3 ja HCl saamiseks. Reaktsiooni käigus interakteerub iriidium(III)kloriid veemolekulidega, moodustades komplekse IrCl3(OH) 3ja HCl.
2. Reaktsioon CO-ga: IrCl3 + CO → IrCl2(CO)2 + Cl2
See reaktsioon kujutab iriidium(III)kloriidi ja CO vahelist reaktsiooni IrCl2(CO)2 ja Cl saamiseks2. Reaktsiooni käigus interakteerub iriidium(III)kloriid CO molekulidega, moodustades kompleksse IrCl2(CO)2ja vabas olekus klooriaatom.
3. Reaktsioon olefiinidega: IrCl3 + 3C2H4→ IrCl3(C2H5)3 + 3HCl
See reaktsioon kujutab endast iriidium(III)kloriidi reaktsiooni olefiinidega IrCl3(C2H5)3 ja HCl saamiseks. Reaktsiooni käigus interakteerub iriidium(III)kloriid olefiinmolekulidega, moodustades komplekse IrCl3(C2H5)3ja HCl.
4. Reaktsioon alkoholiga: IrCl3+ 3ROH → IrCl3(VÕI)3+ 3HCl
See reaktsioon kujutab endast iriidium(III)kloriidi reaktsiooni alkoholiga IrCl3 (OR) 3 ja HCl saamiseks. Reaktsiooni käigus interakteerub iriidium(III)kloriid alkoholimolekulidega, moodustades komplekse IrCl3(VÕI)3ja HCl.
Iriidium(III)kloriidi struktuuri võib kirjeldada kui ühendit, mis koosneb Ir3+ioonidest ja Cl-ioonidest. Sellel ühendil on pikamaa järjestatud struktuur, kus iga Ir3+ioon on ümbritsetud kuue Cl - iooniga, moodustades oktaeedrilise struktuuri. See oktaeedriline struktuur paikneb ruumis korduvalt, moodustades kolmemõõtmelise võrgustruktuuri. Iga Ir3+iooni ümber on oktaeedriline tühimik, mis on hõivatud kuue Cl - iooniga, moodustades stabiilse struktuuri.
Lisaks saab iriidiumkloriidi struktuuri üksikasjalikult kirjeldada ka röntgenkristallograafiliste uuringute abil. Selle tehnoloogia abil saame saada täpset teavet kristalli aatomite vahelise kauguse ja nurga kohta. Selle toote kristallstruktuuris paikneb iga Ir-aatom oktaeedrilises keskkonnas, mida ümbritseb kuus Cl-aatomit. Selle oktaeedrilise struktuuri moodustavad Ir-aatomite ja Cl-aatomite vahelised koordinatsioonisidemed. Iga Ir-aatom moodustab koordinatsioonisidemed kolme Cl-aatomiga ja need koordinatsioonisidemed on orienteeritud oktaeedri tippudele.
Lisaks võib kristallstruktuuri kirjeldada ka kui korduvat kihilist struktuuri. Selles struktuuris moodustavad iga Ir-aatom ja seda ümbritsevad Cl-aatomid kihilise struktuuri. Need kihilised struktuurid paiknevad ruumis korduvalt, moodustades tervikliku kristallstruktuuri. Iga kihiline struktuur sisaldab Ir- ja Cl-aatomitest koosnevat oktaeedrilist keskkonda, mis moodustab ruumis korduvalt pikamaa korrastatud struktuure.
Iriidium(III)kloriidi arengulugu võib jälgida 19. sajandi lõpust, mil teadlased hakkasid uurima ja valmistama iriidiumhalogeniidühendeid. Enne seda oli iriidiumi kui haruldase metallelemendi keemiliste omaduste ja ühendite uurimine suhteliselt piiratud. Tööstuse ning teaduse ja tehnoloogia arenguga on aga tasapisi hakatud teadvustama ja väärtustama iriidiumi ja selle ühendite tähtsust.
Varasemates uuringutes valmistasid teadlased edukalt iriidium(III)kloriidi, pannes kõrgel temperatuuril reageerima iriidiumi ja kloorigaasi. See valmistamismeetod on aga väikese saagisega ja puhtaid ühendeid on raske saada. Seetõttu on teadlased järgmistel aastakümnetel otsinud tõhusamaid meetodeid selle toote valmistamiseks.
Pärast 20. sajandisse jõudmist on keemiauuringute ja eksperimentaaltehnoloogia pideva arenguga süvenenud ja arenenud ka iriidium (III) kloori uuringud. Teadlased on leidnud, et kasutades toorainena iriidium- ja ammooniumkloriidi ning reageerides kõrgel temperatuuril, on võimalik saada kõrgema puhtusastmega iriidium(III)kloriidi. Seda valmistamisviisi on kasutatud tänapäevani ja sellest on saanud valmistusviis
Üks peamisi lähenemisviise.
Lisaks ettevalmistusmeetodite arendamisele laienevad pidevalt ka rakendusvaldkonnad. Varastes uuringutes kasutati seda peamiselt katalüsaatori ja keemilise reagendina. Kuid koos teaduse ja tehnoloogia arenguga ning rakendusvaldkondade laienemisega on seda järk-järgult hakatud kasutama sellistes valdkondades nagu optoelektroonilised materjalid, elektroonikaseadmed ja kütuseelemendid. Lisaks on seda laialdaselt kasutatud ka teiste iriidiumiühendite sünteesil, pakkudes laiemat väljavaadet iriidiumielementide kasutamiseks.