Iterbium(III) klorida

Iterbium(III) klorida
Nama
	Nama IUPAC Iterbium(III) klorida
Penanda
Nomor CAS	10361-91-8 ; hidrat: 19423-87-1 ; 19423-82-6 (non-spesifik) ;
Model 3D (JSmol)	Gambar interaktif;
3DMet	{{{3DMet}}}
ChemSpider	55430 ;
Nomor EC
PubChem CID	9860484;
Nomor RTECS	{{{value}}}
UNII	IO29D13DLW ;
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID0047117 ;
	InChI InChI=1S/3ClH.Yb/h31H;/q;;;+3/p-3 Key: CKLHRQNQYIJFFX-UHFFFAOYSA-K ; InChI=1/3ClH.Yb/h31H;/q;;;+3/p-3 Key: CKLHRQNQYIJFFX-DFZHHIFOAT;
	SMILES Cl[Yb](Cl)Cl;
Sifat
Rumus kimia	YbCl3
Massa molar	279,40 g/mol
Penampilan	Bubuk putih
Densitas	4,06 g/cm3 (padatan)
Titik lebur	854 °C (1.569 °F; 1.127 K)
Titik didih	1.453 °C (2.647 °F; 1.726 K)
Kelarutan dalam air	17 g/100 mL (25 °C)
Struktur
Struktur kristal	Monoklinik, mS16
Grup ruang	C12/m1, No. 12
Senyawa terkait
Anion lain	Iterbium(III) fluorida; Iterbium(III) bromida; Iterbium(III) iodida; Iterbium(III) oksida
Kation lainnya	Tulium(III) klorida; Lutesium(III) klorida
	Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
	verifikasi (apa ini ?)
	Referensi

Iterbium(III) klorida (Yb Cl₃) adalah sebuah senyawa anorganik. Senyawa ini akan bereaksi dengan NiCl₂ membentuk katalis yang sangat efektif untuk dehalogenasi reduktif pada aril halida.^[2] YbCl₃ bersifat toksik jika disuntikkan, dan sedikit toksik jika tertelan. Ia adalah sebuah teratogen eksperimental, yang diketahui dapat mengiritasi kulit dan mata.

Sejarah

Sintesis YbCl₃ pertama kali dilaporkan oleh Jan Hoogschagen pada tahun 1946.^[3] Saat ini, ia merupakan sumber ion Yb³⁺ yang tersedia secara komersial sehingga memiliki kepentingan kimiawi yang signifikan.

Sifat kimia

Konfigurasi elektron valensi Yb⁺³ (dari YbCl₃) adalah 4f¹³5s²5p⁶, yang memiliki implikasi penting terhadap perilaku kimia Yb⁺³. Selain itu, ukuran Yb⁺³ mengatur perilaku katalitik dan aplikasi biologisnya. Sebagai contoh, meskipun Ce⁺³ dan Yb⁺³ memiliki satu elektron f tak berpasangan, Ce⁺³ jauh lebih besar daripada Yb⁺³ karena lantanida akan menjadi jauh lebih kecil seiring dengan meningkatnya muatan inti efektif sebagai akibat dari elektron f yang tak terlindungi dengan baik seperti elektron d.^[4] Perilaku ini dikenal sebagai kontraksi lantanida. Ukuran Yb⁺³ yang kecil menghasilkan perilaku katalitik yang cepat dan jari-jari atom (0,99 Å) yang sebanding dengan banyak ion yang penting secara biologis lainnya.^[4]

Sifat termodinamika fase gas dari senyawa ini sulit untuk ditentukan karena ia dapat berdisproporsionasi membentuk [YbCl₆]⁻³ atau berdimerisasi.^[5] Spesi Yb₂Cl₆ terdeteksi oleh spektrometri massa tumbukan elektron (electron impact, EI) sebagai (Yb₂Cl₅⁺).^[5] Komplikasi tambahan dalam memperoleh data eksperimental muncul dari banyaknya transisi elektronik f-d dan f-f yang rendah.^[6] Terlepas dari masalah ini, sifat termodinamika YbCl₃ telah diperoleh dan grup simetri C_3V telah ditetapkan berdasarkan empat getaran inframerah aktif.^[6]

Pembuatan

Iterbium(III) klorida anhidrat dapat diproduksi melalui rute amonium klorida.^[7]^[8]^[9] Pada langkah pertama, iterbium(III) oksida dipanaskan dengan amonium klorida untuk menghasilkan garam amonium dari iterbium pentaklorida:

Yb₂O₃ + 10 NH₄Cl → 2 (NH₄)₂YbCl₅ + 6 H₂O + 6 NH₃

Pada langkah kedua, garam amonium dari iterbium pentaklorida diubah menjadi iterbium triklorida dengan memanaskannya dalam vakum pada suhu 350–400 °C:

(NH₄)₂YbCl₅ → YbCl₃ + 2 HCl + 2 NH₃

Reaksi

YbCl₃ adalah asam Lewis paramagnetik, seperti banyak lantanida klorida lainnya. Senyawa ini menimbulkan spektrum NMR (nuclear magnetic resonance) bergeser kontak semu, mirip dengan reagen pergeseran NMR.

Aplikasi dalam biologi

Biologi membran sangat dipengaruhi oleh YbCl₃, di mana pergerakan ion ³⁹K⁺ dan ²³Na⁺ sangat penting dalam membangun gradien elektrokimia.^[10] Persinyalan saraf adalah aspek fundamental kehidupan yang dapat diselidiki dengan YbCl₃ menggunakan teknik NMR. YbCl₃ juga dapat digunakan sebagai prob ion kalsium, dengan cara yang mirip dengan prob ion natrium.^[11]

YbCl₃ juga digunakan untuk melacak pencernaan pada hewan. Aditif tertentu untuk pakan babi, seperti probiotik, dapat ditambahkan ke pakan padat atau cairan minum. YbCl₃ bergerak bersama makanan padat sehingga membantu menentukan fase makanan mana yang ideal untuk memasukkan aditif makanan.^[12] Konsentrasi YbCl₃ dikuantifikasi dengan spektrometri massa plasma gandeng induktif hingga dalam 0,0009 μg/mL.^[4] Konsentrasi YbCl₃ versus waktu menghasilkan laju aliran partikulat padat dalam pencernaan hewan. Hewan tersebut tidak dirugikan oleh YbCl₃ karena YbCl₃ hanya akan diekskresikan dalam tinja dan tidak ada perubahan berat badan, berat organ, atau kadar hematokrit yang diamati pada mencit.^[11]

Sifat katalitik YbCl₃ juga memiliki aplikasi dalam mikroarai DNA, atau yang disebut “chip” DNA.^[13] YbCl₃ menyebabkan peningkatan 50–80 kali lipat dalam penggabungan fluoresein ke dalam DNA target, yang dapat merevolusi deteksi penyakit menular (seperti uji cepat untuk tuberkulosis).^[13]

Referensi

^ ^a ^b Walter Benenson; John W. Harris; Horst Stöcker (2002). Handbook of Physics. Springer. hlm. 781. ISBN 0-387-95269-1.
^ Zhang, Yuankui; Liao, Shijian; Xu, Yun; Yu, Daorong; Shen, Qi (1997). "Reductive Dehalogenation of Aryl Halides by the Nanometric Sodium Hydride Using Lanthanide Chloride as Catalyst". Synth. Commun. 27 (24): 4327–4334. doi:10.1080/00397919708005057.
^ Hoogschagen, J. (1946). "The light absorption in the near infra red region of praseodymium, samarium and ytterbium solutions". Physica. 11 (6): 513–517. Bibcode:1946Phy....11..513H. doi:10.1016/S0031-8914(46)80020-X.
^ ^a ^b ^c Evans, C.H. Biochemistry of the Lanthanides; Plenum: New York, 1990.
^ ^a ^b Chervonnyi, A.D.; Chervonnaya, N.A. (2004). "Thermodynamic Properties of Ytterbium Chlorides". Russ. J. Inorg. Chem. (Engl. Transl.). 49 (12): 1889–1897.
^ ^a ^b Zasorin, E. Z. (1988). "Structure of the rare-earth element trihalide molecules from electron diffraction and spectral data". Russ. J. Phys. Chem. (Engl. Transl.). 62 (4): 441–447. (Russian language version: Zh. Fiz. Khim. 62(4), pp. 883-895)
^ Brauer, G., ed. (1963). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry (edisi ke-2). New York: Academic Press.
^ Meyer, G. (1989). "The Ammonium Chloride Route to Anhydrous Rare Earth Chlorides—The Example of Ycl ₃". The Ammonium Chloride Route to Anhydrous Rare Earth Chlorides-The Example of YCl₃. Inorganic Syntheses. 25. hlm. 146–150. doi:10.1002/9780470132562.ch35. ISBN 978-0-470-13256-2.
^ Edelmann, F. T.; Poremba, P. (1997). Herrmann, W. A., ed. Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry. VI. Stuttgart: Georg Thieme Verlag. ISBN 978-3-13-103021-4.
^ Hayer, M.K.; Riddell, F.G. (1984). "Shift reagents for ³⁹K NMR". Inorganica Chimica Acta. 92 (4): L37–L39. doi:10.1016/S0020-1693(00)80044-4.
^ ^a ^b Shinohara, A.; Chiba, M.; Inaba, Y. (2006). "Comparative study of the behavior of terbium, samarium, and ytterbium intravenously administered in mice". Journal of Alloys and Compounds. 408–412: 405–408. doi:10.1016/j.jallcom.2004.12.152.
^ Ohashi, Y.; Umesaki, Y.; Ushida, K. (2004). "Transition of the probiotic bacteria, Lactobacillus casei strain Shirota, in the gastrointestinal tract of a pig". International Journal of Food Microbiology. 96 (1): 61–66. doi:10.1016/j.ijfoodmicro.2004.04.001. PMID 15358506.
^ ^a ^b Browne, K.A. (2002). "Metal ion-catalyzed nucleic acid alkylation and fragmentation". Journal of the American Chemical Society. 124 (27): 7950–7962. doi:10.1021/ja017746x. PMID 12095339.

[melt-1] Walter Benenson; John W. Harris; Horst Stöcker (2002). Handbook of Physics. Springer. hlm. 781. ISBN 0-387-95269-1.

[2] Zhang, Yuankui; Liao, Shijian; Xu, Yun; Yu, Daorong; Shen, Qi (1997). "Reductive Dehalogenation of Aryl Halides by the Nanometric Sodium Hydride Using Lanthanide Chloride as Catalyst". Synth. Commun. 27 (24): 4327–4334. doi:10.1080/00397919708005057.

[r2-3] Hoogschagen, J. (1946). "The light absorption in the near infra red region of praseodymium, samarium and ytterbium solutions". Physica. 11 (6): 513–517. Bibcode:1946Phy....11..513H. doi:10.1016/S0031-8914(46)80020-X.

[ref1-4] Evans, C.H. Biochemistry of the Lanthanides; Plenum: New York, 1990.

[ref4-5] Chervonnyi, A.D.; Chervonnaya, N.A. (2004). "Thermodynamic Properties of Ytterbium Chlorides". Russ. J. Inorg. Chem. (Engl. Transl.). 49 (12): 1889–1897.

[ref5-6] Zasorin, E. Z. (1988). "Structure of the rare-earth element trihalide molecules from electron diffraction and spectral data". Russ. J. Phys. Chem. (Engl. Transl.). 62 (4): 441–447. (Russian language version: Zh. Fiz. Khim. 62(4), pp. 883-895)

[Brauer-7] Brauer, G., ed. (1963). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry (edisi ke-2). New York: Academic Press.

[IS-8] Meyer, G. (1989). "The Ammonium Chloride Route to Anhydrous Rare Earth Chlorides—The Example of Ycl ₃". The Ammonium Chloride Route to Anhydrous Rare Earth Chlorides-The Example of YCl₃. Inorganic Syntheses. 25. hlm. 146–150. doi:10.1002/9780470132562.ch35. ISBN 978-0-470-13256-2.

[EdelmannPoremba1997-9] Edelmann, F. T.; Poremba, P. (1997). Herrmann, W. A., ed. Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry. VI. Stuttgart: Georg Thieme Verlag. ISBN 978-3-13-103021-4.

[ref11-10] Hayer, M.K.; Riddell, F.G. (1984). "Shift reagents for ³⁹K NMR". Inorganica Chimica Acta. 92 (4): L37–L39. doi:10.1016/S0020-1693(00)80044-4.

[ref12-11] Shinohara, A.; Chiba, M.; Inaba, Y. (2006). "Comparative study of the behavior of terbium, samarium, and ytterbium intravenously administered in mice". Journal of Alloys and Compounds. 408–412: 405–408. doi:10.1016/j.jallcom.2004.12.152.

[r13-12] Ohashi, Y.; Umesaki, Y.; Ushida, K. (2004). "Transition of the probiotic bacteria, Lactobacillus casei strain Shirota, in the gastrointestinal tract of a pig". International Journal of Food Microbiology. 96 (1): 61–66. doi:10.1016/j.ijfoodmicro.2004.04.001. PMID 15358506.

[ref14-13] Browne, K.A. (2002). "Metal ion-catalyzed nucleic acid alkylation and fragmentation". Journal of the American Chemical Society. 124 (27): 7950–7962. doi:10.1021/ja017746x. PMID 12095339.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]