Chlorure de lanthane(III)

composé chimique

Le chlorure de lanthane(III), ou simplement chlorure de lanthane, est un composé chimique de formule LaCl3. C'est un sel de lanthane courant utilisé essentiellement dans le domaine scientifique. Il se présente sous la forme d'un solide blanc hygroscopique, soluble dans l'eau et les alcools, cristallisé dans le système hexagonal selon le groupe d'espace P63/m (no 176) avec comme paramètres cristallins a = 748 pm, c = 436 pm et Z = 2, tandis que l'heptahydrate LaCl3·7H2O cristallise dans le système monoclinique avec les paramètres a = 1 237 pm, b = 1 068 pm, c = 923 pm et un angle de 114,3°[3] ; cet hydrate donne la forme anhydre au-dessus de 90 °C. On peut obtenir le chlorure de lanthane en faisant réagir de l'oxyde de lanthane La2O3 avec du chlorure d'hydrogène HCl :

Chlorure de lanthane(III)
Image illustrative de l’article Chlorure de lanthane(III)
__ La3+     __ Cl
Structure cristalline du chlorure de lanthane(III)
Identification
Nom UICPA trichlorolanthane
Synonymes

trichlorure de lanthane

No CAS 10099-58-8 (anhydre)
17272-45-6 (·6H2O)
10025-84-0 (·7H2O)
20211-76-1 (·nH2O)
No ECHA 100.030.202
No CE 233-237-5
No RTECS OE4375000
PubChem 64735
SMILES
InChI
Apparence poudre blanche hygroscopique inodore[1]
Propriétés chimiques
Formule Cl3LaLaCl3
Masse molaire[2] 245,264 ± 0,006 g/mol
Cl 43,36 %, La 56,64 %,
Propriétés physiques
fusion 860 °C[1]
ébullition 1 812 °C[1]
Solubilité 861,06 g/L[1] à 20 °C
Masse volumique 3,84 g/cm3[1] à 25 °C
3,79 g/cm3[3]
2,23 g/cm3[3] (·7H2O)
Cristallographie
Système cristallin hexagonal[3]
Symbole de Pearson
Classe cristalline ou groupe d’espace P63/m (no 176) [3]
Paramètres de maille a = 748 pm, c = 436 pm, Z = 2[3]
Précautions
SGH[1]
SGH05 : CorrosifSGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotiqueSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
Danger
H290, H317, H318, H411, P273, P280 et P305+P351+P338
NFPA 704[4]

Symbole NFPA 704.

 
Transport[1]
   3260   

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
La2O3 + 6 HCl ⟶ 2 LaCl3 + 3 H2O.

La méthode la plus couramment employée fait intervenir le chlorure d'ammonium NH4Cl sur l'oxyde à une température de 200 à 250 °C[5] :

La2O3 + 6 NH4Cl ⟶ 2 LaCl3 + 6 NH3 + 2 H2O.

Le chlorure de lanthane peut être employé pour la précipitation des phosphates en solution aqueuse, par exemple pour prévenir le développement des algues dans les piscines et dans d'autres traitements des eaux usées[6],[7]. C'est ainsi un adjuvant de filtration et un floculant efficace. L'heptahydrate est également utilisé en biochimie pour bloquer les canaux de cations divalents, notamment le canal calcique. En synthèse organique, il peut être utilisé comme acide de Lewis doux pour les réactions chimiques qui requièrent des conditions acides, par exemple pour la conversion d'aldéhydes en acétals dans des conditions quasi neutres[8]. Dopé au cérium, le chlorure de lanthane peut être employé comme scintillateur[9]. Il peut également agir comme catalyseur pour la chloration oxydante du méthane CH4 en chlorométhane CH3Cl par l'acide chlorhydrique HCl et l'oxygène O2[10].

Notes et référencesModifier

  1. a b c d e f et g Entrée « Lanthanum(III) chloride » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 29 décembre 2021 (JavaScript nécessaire)
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. a b c d e et f (de) Jean D'Ans et Ellen Lax, « Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale », Taschenbuch für Chemiker und Physiker, vol. 3, Springer, 1997, p. 1463. (ISBN 978-3-540-60035-0)
  4. « Fiche du composé Lanthanum(III) chloride, ultra dry, 99.99% (metals basis)  », sur Alfa Aesar (consulté le ).
  5. (en) Georg Brauer, Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2e éd., Academic Press, 1963, DOI:10.1016/B978-0-12-395590-6.X5001-7. (ISBN 978-0-12-395590-6)
  6. (en) « Water Treatment Chemicals », sur https://www.americanelements.com/ (consulté le ).
  7. (en) « Lanthanum Chloride Solution », sur https://web.archive.org/, Blue Line Corp. (consulté le ).
  8. (en) R. Lenin et R. Madhusudhan Raju, « 23. Lanthanum trichloride: an efficient Lewis acid catalyst for chemo and regioselective enamination of β-dicarbonyl compounds », Arkivoc, no 13,‎ , p. 204-209 (DOI 10.3998/ark.5550190.0008.d23, lire en ligne)
  9. (en) T. Martin, C. Allier et F. Bernard, « Lanthanum Chloride Scintillator for X‐ray Detection », AIP Conference Proceedings, vol. 879,‎ , p. 1156-1159 (DOI 10.1063/1.2436269, Bibcode 2007AIPC..879.1156M, lire en ligne)
  10. (en) Simon G. Podkolzin, Eric E. Stangland, Mark E. Jones, Elvira Peringer et Johannes A. Lercher, « Methyl Chloride Production from Methane over Lanthanum-Based Catalysts », Journal of the American Chemical Society, vol. 129, no 9,‎ , p. 2569-2576 (PMID 17295483, DOI 10.1021/ja066913w, lire en ligne)