Хлорид родия(III) (трихлорид родия) — неорганическое соединение , соль родия и соляной кислоты с формулой RhCl ₃ , один из трёх известных хлоридов родия , соответствующий трёхвалентному металлу. Красно-коричневый порошок, нерастворим в воде. Образует кристаллогидрат состава RhCl ₃ •3H ₂ O, хорошо растворимый в воде. Применяется для родирования — нанесения родиевых покрытий на металлы и как катализатор в органическом синтезе . Также находит применение в фотографии и производстве фотобумаг.

Физические свойства

Имеет вид красных кристаллов с моноклинной сингонией . Не растворяется в воде и кислотах, а также в растворах щелочей. Возгоняется около 800 °С и разлагается при 970 °С .

Образует кристаллогидрат RhCl ₃ •nH ₂ O, выглядящий как стекловидная масса (по другим данным способен образовывать кристаллы) красного цвета. Соединение является полиядерным и имеет переменный состав, Мейер и Кавчик приписали этому соединению состав тригидрата RhCl ₃ •3H ₂ O .

Кристаллогидрат хорошо растворим в воде, образуя при этом красно-коричневый раствор. Выпаривание раствора снова даёт стеклообразную массу .

Химические свойства

В солянокислых растворах соединение находится в форме иона [RhCl ₆ ] ^3- , либо замещённых аквакомплексов этого иона .

• Кристаллогидрат теряет воду при нагревании:

${\displaystyle {\mathsf {RhCl_{3}\cdot 3H_{2}O\ {\xrightarrow {180^{o}C}}\ RhCl_{3}+3H_{2}O}}}$

• Восстанавливается металлическим цинком :

${\displaystyle {\mathsf {2RhCl_{3}+3Zn\ {\xrightarrow {}}\ 2Rh+3ZnCl_{2}}}}$

• Реагирует с раствором аммиака :

${\displaystyle {\mathsf {RhCl_{3}+5NH_{3}\cdot H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ [Rh(NH_{3})_{5}Cl]Cl_{2}+5H_{2}O}}}$

В составе позитивных фотографических эмульсий сильно снижает светочувствительность и также сильно увеличивает контрастность , даже в крайне незначительных количествах, позволяя получать коэффициент контрастности γ = 5. Для обычных эмульсий, где достаточно γ = 4, использование хлорида родия не требуется .

В связи с тем, что трихлорид родия крайне нестабилен в растворах, вместо него можно применять гексахлорородат(III) аммония (RhCl ₆ (NH ₄ ) ₃ •H ₂ O), который используют в количествах порядка 0,4 мг / литр эмульсии. Это двойное соединение малопригодно для бромосеребряных эмульсий, которые уже через три месяца теряют контрастность и из особоконтрастных превращаются просто в контрастные. Однако с хлоридом серебра данный двойной хлорид образует достаточно стабильные комплексы .

Получение

Безводное соединение получают действием хлора на нагретый порошкообразный родий. Реакция начинает протекать при температуре 250—300 °C, в промышленном процессе температура удерживается в диапазоне 900—948 °C, выше 948 °C трихлорид начинает переходить в дихлорид :

${\displaystyle {\mathsf {2Rh+3Cl_{2}\ \xrightarrow {900-948^{o}C} \ 2RhCl_{3}}}}$

Помимо этого, трихлорид может быть получен другими способами, все из которых протекают при нагревании в токе хлора: из сульфида родия, хлоропентааминхлорида родия, сплава родия с оловом (при 360—440 °C). Для получения соединения, не содержащего примесей щелочных металлов, используют гексахлорородиат(III) аммония, реакцию также ведут в токе хлора при температуре в 440 °C .

Кристаллогидрат получают, растворяя свежеполученный гидроксид родия(III) в соляной кислоте с последующим выпариванием досуха :

${\displaystyle {\mathsf {Rh(OH)_{3}+3HCl{\xrightarrow {}}\ RhCl_{3}\cdot 3H_{2}O}}}$

Применение

Тригидрат применяют для приготовления электролитов, предназначенных для родирования металлических поверхностей. Также тригидрат используют в органическом синтезе, как катализатор в реакциях изомеризации и полимеризации алкенов .

В фотографии вместе с другими хлоридами металлов платиновой группы может использоваться для тонирования отпечатков, замещая серебро с образованием металлического родия и нерастворимого галогенида серебра в кислой среде :

${\displaystyle {\mathsf {RhCl_{3}+3Ag{\xrightarrow {H+}}Rh+3AgCl}}}$

Используется при производстве фотобумаг с очень высокой степенью контрастности .

Примечания

Литература

• Беляев А. В. Родий // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. Н. С. Зефиров . — М. : Большая Российская энциклопедия , 1995. — Т. 4: Полимерные — Трипсин. — С. 270—271. — 639 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8 .
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М. : Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
• Родия(III) хлорида тригидрат : статья // Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. Кнунянц И. Л . — М. : Советская энциклопедия , 1983. — С. 510. — 792 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Федоров И. А. Родий / отв. ред. Черняев И. И . — Наука, 1966. — 2000 экз.
• Glafkides P. Photographic chemistry. — London: Fountain Press, 1958. — Т. 1.