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Thorium-Verbindungen

Übersicht über die chemischen Verbindungen des Thoriums.



Die Verbindungen des chemischen Elements Thorium sind allesamt radioaktiv und gelten darüber hinaus als toxisch.

Die bevorzugte Oxidationsstufe ist +IV; daneben sind auch Thoriumverbindungen in den Oxidationsstufen +II und +III bekannt.

 

Tabelle: Thorium-Verbindungen

Die nachfolgende Übersicht zeigt die hier behandelten chemischen Verbindungen des Thoriums, einige ihrer Eigenschaften und Verweise auf die Detail-Informationen, die im Anschluss an der Tabelle zu finden sind.

NameFormelMolmasseFp.Kp.Dichte
Thorium(IV)-bromidThBr4551,65 g mol-1679 °C
ThoriumcarbidThC2256,06 g mol-12655 °C 9,0 g cm-1
Thorium(IV)-carbidThC244,05 g mol-12500 °C 10,67 g cm-1
Thorium(IV)-chloridThCl4373.85 g mol-1770 °C921 °C4,59 g cm-1
Thorium(IV)-fluoridThF4308,03 g mol-11110 °C1680 °C6,3 g cm-1
Thorium(II)-hydridThH2234,05 g mol-1 9,5 g cm-1
Thorium(IV)-iodidThI4739,66 g mol-1570 °C837 °C6 g cm-1
Thorium(IV)-nitratTh(NO3)4480,06 g mol-1Z 55 °C 2,78 g cm-1
Thorium(IV)-nitrat TetrahydratTh(NO3)4552,12 g mol-1Z 500 °C
ThoriumnitridThN246,04 g mol-1- 2820 °C 11,6 g cm-1
Thorium(IV)-oxidThO2264,04 g mol-13390 °C4400 °C10,0 g cm-1
Thorium(IV)-selenidThSe2389,96 g mol-1 8,5 g cm-1
ThoriumsilicidThSi2288,21 g mol-11850 °C 7,9 g cm-1
Thorium(IV)-orthosilicatThSiO4324,12 g mol-1 6,7 g cm-1
Thorium(IV)-sulfat NonahydratTh(SO4)2586,30 g mol-1Z 400 °C 2,8 g cm-1
Thorium(IV)-sulfidThS2296,17 g mol-11905 °C 7,30 g cm-1

 

Thorium(III)-verbindungen

Stoffe mit Thorium der Oxidationszahl +IV.

 


Thorium(IV)-bromid

Thoriumtetrabromid; Tetrabromothorium; Thoriumbromid; CAS 13453-49-1.
ThBr4     M = 551,65 g mol-1

Löslichkeit: Wasserlöslich: 650 g/L (20°C).

Schmelzpunkt: 679 °C

Externe Daten: ChemSpider: 75321; PubChem: 83483.

 


Thorium(IV)-carbid

Thoriumcarbid; Thoriummonocarbid; CAS 12012-16-7.
ThC     M = 244,05 g mol-1

Löslichkeit: Zersetzung in Wasser.

Schmelzpunkt: 2500 °C

Dichte: 10,67 g cm-3

Kristallstruktur: Kubisch; Raumgruppe: Fm3m.

 


Thorium(IV)-chlorid

Thoriumtetrachlorid; Tetrachlorothorium; Thoriumchlorid; CAS 10026-08-1.
ThCl4     M = 373.85 g mol-1

Grau-weiße, hygroskopische Nadeln.

Löslichkeit: Löslich in Wasser unter Bildung von Thoriumdichlorid-Ionen; Ethanol.

Schmelzpunkt: 770 °C; Siedepunkt: 921°C

Dichte: 4,59 g cm-3

Kristallstruktur: Tetragonal; Dodekaeder-Geometrie, Koordinationszahl 8.

Externe Daten: ChemSpider: 59594; PubChem: 66209.

 


Thorium(IV)-fluorid

Thoriumtetrafluorid; Tetrafluorothorium; Thoriumfluorid; CAS 13709-59-6.
ThF4     M = 308,03 g mol-1

Weiße, hygroskopische Kristalle.

Löslichkeit: Wasserunlöslich.

Schmelzpunkt: 1110 °C; Siedepunkt: 1680°C

Dichte: 6,3 g cm-3

Kristallstruktur: Monoklin Raumgruppe C12/c1 - Nr. 15.

Externe Daten: ChemSpider: 75503; PubChem: 83680.

 


Thorium(IV)-iodid

Thoriumtetraiodid; Tetraiodothorium; Thoriumiodid; Thoriumjodid; CAS 7790-49-0.
ThI4     M = 739,66 g mol-1

Gelbliche, monokline Kristalle.

Schmelzpunkt: 570 °C; Siedepunkt: 837°C

Dichte: 6 g cm-3

Externe Daten: ChemSpider: 74233; PubChem: 82256.

 


Thorium(IV)-nitrat

Thoriumnitrat wasserfrei; Thoriumtetranitrat; CAS 13823-29-5.
Th(NO3)4     M = 480,06 g mol-1

Hygroskopische, brandfördernde, weiße Substanz.

Langsame Hydrolyse wäßriger Thoriumnitrat-Lösungen unter Bildung von Salpetersäure und basischen Thoriumnitrate. Ehemals Verwendung in Auer-Glühstrümpfen.

Löslichkeit: Leicht löslich in Wasser, Alkohol.

Schmelzpunkt: Z 55 °C

Dichte: 2,78 g cm-3

Externe Daten: ChemSpider: 24497; PubChem: 26293.

 


Thorium(IV)-nitrat Tetrahydrat

Thoriumnitrat; CAS 13470-07-0.
Th(NO3)4 × 4 H2O     M = 552,12 g mol-1

Weiße, hygroskopische Kristalle.

Löslichkeit: Wasserlöslich: 191 g/ L Wasser bei 20 °.

Schmelzpunkt: Z 500 °C

 


Thorium(IV)-oxid

Thoriumdioxid; Thoriumoxid; Thoria; Thorianit (Mineral); Umbrathor; CAS 1314-20-1.
ThO2     M = 264,04 g mol-1

Weiße Substanz.

Löslichkeit: Unlöslich in Wasser und Säuren; löslich in Alkalien.

Schmelzpunkt: 3390 °C; Siedepunkt: 4400°C

Dichte: 10,0 g cm-3

Kristallstruktur: Kubisch; Fluorit-Gitter; Raumgruppe Fm3}m - Nr. 225, a = 559,74(6) pm.

Externe Daten: ChemSpider: 14124; PubChem: 14808.

 


Thorium(IV)-selenid

Thoriumdiselenid; CAS 60763-24-8.
ThSe2     M = 389,96 g mol-1

Orthogonale Kristalle.

Dichte: 8,5 g cm-3

Externe Daten: ChemSpider: 98029; PubChem: 44437827.

 


Thorium(IV)-orthosilicat

Thoriumorthosilikat; CAS 15501-85-6.
ThSiO4     M = 324,12 g mol-1

Braune, tetragonale Kristalle.

Dichte: 6,7 g cm-3

Externe Daten: ChemSpider: 161685; PubChem: 186011.

 


Thorium(IV)-sulfat Nonahydrat

Thoriumdisulfat; Thoriumsulfat; CAS 10381-37-0.
Th(SO4)2 × 9 H2O     M = 586,30 g mol-1

Weiße, monokline Kristalle.

Löslichkeit: Wasserlöslich: 42 g/L bei 20°C.

Schmelzpunkt: Z 400 °C

Dichte: 2,8 g cm-3

Externe Daten: ChemSpider: 10745679; PubChem: 451522.

 


Thorium(IV)-sulfid

Thoriumsulfid; Thoriumdisulfid; CAS 12138-07-7.
ThS2     M = 296,17 g mol-1

Dunkelbraune Kristalle.

Löslichkeit: Unlöslich in Wasser, löslich in Säuren.

Schmelzpunkt: 1905 °C

Dichte: 7,30 g cm-3

Kristallstruktur: TiO2-Struktur.

Externe Daten: ChemSpider: 74836; PubChem: 82937.

 

Andere Thorium-Verbindungen

 


Thoriumcarbid

Thoriumdicarbid; CAS 12071-31-7.
ThC2     M = 256,06 g mol-1

Gelbe, monokline Kristalle.

Supraleitung bei 9 Kelvin.

Schmelzpunkt: 2655 °C

Dichte: 9,0 g cm-3

Externe Daten: ChemSpider: 109891; PubChem: 123281.

 


Thorium(II)-hydrid

Thoriumdihydrid; CAS 16689-88-6.
ThH2     M = 234,05 g mol-1

Tetragonale Kristallle.

Dichte: 9,5 g cm-3

 


Thoriumnitrid

Thorium(III)-nitrid; CAS 12033-65-7.
ThN     M = 246,04 g mol-1

Lichtbrechende, kubische Kristalle.

Löslichkeit: Zersetzung in Wasser.

Schmelzpunkt: - 2820 °C

Dichte: 11,6 g cm-3

 


Thoriumsilicid

Thoriumdisilicid; CAS 12067-54-8.
ThSi2     M = 288,21 g mol-1

Tetragonale Kristalle.

Schmelzpunkt: 1850 °C

Dichte: 7,9 g cm-3

Externe Daten: ChemSpider: 4891947; PubChem: 6336980.

 

 

Thorium-Minerale

Tabelle: Thoriumhaltige Minerale, Zusammensetzung und prozentuale Anteile (berechnet als Prozent Atommasse an Molmasse).

 

MineralZusammensetzungKristallsystemMolmasseProzent Th
ThorianitThO2isometrisch-hexoctahedral264,04 g mol-187,88 %
ThorogummitTh(SiO4 )1-x(OH)4xditetragonal-bipyramidal321,72 g mol-172,13 %
ThoritThSiO4ditetragonal-bipyramidal324,12 g mol-171,59 %
HuttonitThSiO4monoklin-prismatisch324,12 g mol-171,59 %
BrabantitCaTh(PO4)2monoklin-sphenoidal462,06 g mol-150,22 %
ThorbastnasitTh(Ca,Ce)(CO3)2F2 × 3 H2Oditrigonal-bipyramidal509,19 g mol-145,57 %
Grayit(Th,Pb,Ca)PO4 × H2Ohexagonal-trapezohedral318,38 g mol-143,73 %
Brockit(Ca,Th,Ce)(PO4) × H2Ohexagonal-trapezohedral220,66 g mol-131,55 %
Cerianit-(Ce)(Ce(III),Th)O2isometrisch-hexoctahedral195,09 g mol-129,73 %
Thorosteenstrupin(Ca,Th,Mn)3Si4O11F × 6 HOamorph712,88 g mol-129,29 %
Cheralit-(Ce)(Ce,Ca,Th)(P,Si)O4monoklin-prismatisch239,85 g mol-129,02 %
Yttrialit-(Y)(Y,Th)2Si2O7monoklin-prismatisch417,54 g mol-127,79 %
EkanitThCa2Si8O20tetragonal-trapezohedral856,87 g mol-127,08 %
SteacyitK1-x(Ca,Na)2ThSi8O20 (x=0,2 bis 0,4)ditetragonal-bipyramidal825,7 g mol-125,29 %
TuliokitBaNa6Th(CO3)6 × 6 H2Otrigonal-rhombohedral975,45 g mol-123,79 %
Thorutit(Th,U,Ca)Ti2(O,OH)6monoklin-prismatisch390,82 g mol-123,75 %
TurkestanitTh(Ca,Na)2(Kx)Si8O20 × n H2Oditetragonal-bipyramidal879,42 g mol-121,11 %
ThornasitNa12Th3[Si8O19]4 × 18 H2Ohexagonal-scalenohedral3410,96 g mol-120,41 %
Eylettersit(Th,Pb)1-xAl3(PO4,SiO4)2(OH)6hexagonal-scalenohedral481,1 g mol-119,29 %
UmbozeritNa3Sr4ThSi8(O,OH)24amorph1262,17 g mol-118,38 %
Britholit-(Ce)(Ce,Ca,Th,La,Nd)5(SiO4,PO4)3 (OH,F)hexagonal-dipyramidal762,67 g mol-118,25 %
Monazit-(Sm)SmPO4 ((Sm,Gd,Ce,Th)[PO4])monoklin221,25 g mol-115,73 %
CiprianiitCa4[(Th,U)(REE)]2(Al,[])2[Si4B4O22](OH,F)2monoklin-prismatisch1032,51 g mol-114,16 %
Nioboaeschynit-(Y)[(Y,SEE),Ca,Th,Fe](Nb,Ti,Ta)2(O,OH)6orthorhombisch-dipyramidal368,70 g mol-111,33 %
Iraqit-(La)K(La,Ce,Th)2(Ca,Na)4(Si,Al)16O40ditetragonal-bipyramidal1634,63 g mol-19,94 %
Arapovit(U,Th)(Ca,Na)2(K1-x[]x)Si8O20 × H2O,x=0.5ditetragonal-bipyramidal897,66 g mol-19,31 %
Samarskit-(Yb)(Yb,Y,SEE,U,Th,Ca,FeII)(Nb,Ta,Ti)O4monoklin-prismatisch312,29 g mol-19,29 %
Vicanit-(Ce)(Ca,Ce,La,Th)15AsV(AsIII0,5,Na0,5) FeIIISi6B4O40F7ditrigonal-pyramidal2554,77 g mol-19,08 %
Kukharenkoit-(La)Ba2(La,Ce)(CO3)3Fmonoklin-prismatisch605,99 g mol-18,42 %
Kivuit(Th,Ca,Pb)H2(UO2)4(PO4)2(OH)8 × 7 H2Oorthorhombisch1706,2 g mol-18,16 %
AlthupitThAl(UO2)7(PO44)4(OH)5 × 15 H2Otriklin-pinacoidal2884,36 g mol-18,04 %
Orthochevkinit(Ce,La,Ca,Na,Th)4(FeII,Mg)2(Ti,FeIII)3Si4O22orthorhombisch1170,75 g mol-17,93 %
Yttrocrasit-(Y)(Y,Th,Ca,U)(Ti,FeIII)2(O,OH)6orthorhombisch298,05 g mol-17,79 %
Saryarkit-(Y) Ca(Y,Th)Al5(SiO4)2(PO4,SO4)2(OH)7 × 6 H2Otetragonal-trapezohedral924,75 g mol-17,53 %
Polycras-(Y)(Y,Ca,Ce,U,Th)(Ti,Nb,Ta)2O6orthorhombisch-dipyramidal372,96 g mol-16,22 %
Karnasurtit-(Ce)(Ce,La,Th)(Ti,Nb)(Al,FeIII) (Si,P)2O7(OH)4 × 3 H2Ohexagonal450,31 g mol-16,18 %
Zirkelit(Ca,Th,Ce)Zr(Ti,Nb)2O7382,76 g mol-16,06 %
CalciobetafitCa2(Ti,Nb)2(O,OH)7isometrisch-hexoctahedral394,3 g mol-15,88 %
Uranopolycras(U,Y)(Ti,Nb,Ta)2O6orthorhombisch-bipyramidal415,77 g mol-15,58 %
Yttrobetafit-(Y)(Y,U,Ce)2(Ti,Nb,Ta)2O6(OH)isometrisch-hexoctahedral437,15 g mol-15,31 %
Melanocerit-(Ce)(Ce,Th,Ca)5(Si,B)3O12(OH,F) × n H2Otrigonal903,06 g mol-15,14 %
Monazit-(Ce)(Ce,La,Nd,Th)PO4monoklin-prismatisch240,21 g mol-14,83 %
Tritomit-(Ce)(Ce,La,Ca,Y,Th)5(Si,B)3(O,OH,F)13hexagonal-dipyramidal787,79 g mol-14,42 %
Dissakisit-(La)(Ca,FeII,Th,La)(La,SEE,Ca) (Al,Cr,Ti)2(Mg,Fe,Al)Si3O12(OH,F)monoklin-prismatisch551,33 g mol-13,79 %
Zirconolit-3O(Ca,Fe,Y,Th)2Fe(Ti,Nb)3Zr2O7orthorhombisch-dipyramidal385,57 g mol-13,61 %
CoutinhoitThxBa1-2x(H2O)y(UO2)2Si5O13 × H2Oorthorhombisch-bipyramidal2118,94 g mol-13,29 %
Chevkinit-(Ce)(Ce,La,Ca,Th)4(Fe(II), Mg)2(Ti,Fe(III))3Si4O22monoklin-prismatisch1205,27 g mol-11,93 %
Steenstrupin-(Ce)Na14Ce6MnIIMnIIIFeII2(Zr,Th) (Si6O18)2(PO4)7 × 3 H2Ohexagonal-scalenohedral3142,39 g mol-11,85 %

 

Literatur-Quellen

[1] - G. Jantsch, J. Homayr, F. Zemek:
Über niederwertige Thoriumverbindungen.
In: Monatshefte für Chemie, 1954, DOI 10.1007/BF00902303.

[2] - Hisashi Imai et al.:
Preparation of Thorium Carbides.
In: Journal of the American Ceramic Society, 1967, DOI 10.1111/j.1151-2916.1967.tb15115.x.

 


Kategorie: Stoffgruppen

Aktualisiert am 20.02.2019.



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