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钇化合物

行進 26, 2023

钇化合物是钇（元素符号：Y）形成的化合物，在这些化合物中，钇一般显+3价。钇化合物的溶解度性质与镧系元素铕至镥的化合物有一定相似之处，如碳酸盐和草酸盐难溶于水，而可溶于过量的碳酸盐或草酸盐溶液，以及硫酸盐复盐可溶于水，这些化合物被归为“钇组”。[1]

乙酸钇溶液和碳酸盐反应，生成碳酸钇沉淀（左），这一沉淀可以溶于过量的碳酸盐溶液中（右）。这一性质是钇组稀土的通性。

氧族元素及卤素化合物

钇的氧化物和氢氧化物分别是氧化钇（Y2O3）和氢氧化钇（Y(OH)3），它们都是难溶于水的白色固体。[2]其中，氧化钇可由碳酸钇（俄语：Карбонат иттрия）[3]或草酸钇[4]的高温灼烧制备，如果以氯化钇为原料制备这些化合物，可能得到掺杂氯的化合物Y3O4Cl，这一化合物也可通过在空气中灼烧，使氧取代氯；[5]以硝酸钇为原料则无此问题。[6]氢氧化钇可由可溶性钇化合物和氢氧化钠或氨水反应沉淀得到[7]，也能由钇的醇盐水解得到[8]，硝酸钇开始沉淀的pH为6.95，乙酸钇开始沉淀的pH为6.83，其它阴离子开始沉淀的pH与之相似。如果溶液中有羟基酸、糖类存在，会由于形成稳定的配位化合物而阻止沉淀的生成。氢氧化钇受热可以分解，先生成碱式氧化钇（YO(OH)），继续加热得到氧化钇。氧化钇和氢氧化钇都易溶于强酸，形成相应的钇盐。[2]

钇的硫属化合物硫化钇（Y2S3）、硒化钇（Y2Se3）和碲化钇（Y2Te3）均是已知的，它们可由单质直接化合得到，或者无水氯化物和硫属化氢反应得到：[9]

Y2O3 + 3 H2E → Y2E3 + 3 H2O
2 Y + 3 E → Y2E3（E=S, Se, Te）

钇的卤化物可由氧化钇、氢氧化钇或碳酸钇和相应的氢卤酸溶液反应得到。对于氯化钇（YCl3）和溴化钇（YBr3）来说，可以通过冷却它们的饱和溶液，或者通入相应的卤化氢使水合卤化钇沉淀。钇的卤化物和镧系金属卤化物一样，不能通过直接加热的方式得到无水物，否则会生成卤氧化钇（YOX）。将水合物在卤化氢气流中加热，或者用卤化铵、氯化亚砜处理也能得到无水物。[10]卤化钇除了能生成水合物（YF3·1/2H2O、YCl3·6H2O、YBr3·6H2O及YI3·8H2O），还可以和一些配体形成配合物，如和氧化膦或氧化胂形成[Y(Me3PO)6]X3或[Y(Me3AsO)6]X3（X=Cl, Br, I）等。[11]钇和卤素（氟除外[12]）或拟卤素也能形成配合物，如Cs3[Y2I9]、(Bu4N)3[Y(NCS)6]等。[13]

金属钇和氯化钇或溴化钇反应，可以得到低氧化态的卤化物YX和Y2X3（X=Cl, Br）。[14]

其它二元化合物

 
区域熔融法生长的YB66单晶

钇和氮族元素可以形成化学式为YE（E=N, P, As, Sb）的化合物，它们在潮湿空气中可以水解，放出挥发性的氢化物EH3。[15]钇和碳可以形成多种化合物，如Y2C3[16]、YC2[17]等。它们可以有多种方法制得：

2 Y + 3 C → Y2C3
Y2O3 + 7 C → 2 YC2 + 3 CO↑

钇的硅化物亦有多种，如YSi2[18]、Y5Si4和YSi[19]等。钇和硼也能形成很多化合物，如金色的YB4、蓝色的YB6、浅蓝色的YB12等，它们具有金属性；YB66则是半导体，室温下的电阻率为106Ω·cm。[20]

含氧酸盐

 
图中的化合物为硝酸钇，和大部分钇化合物一样，都是无色晶体或白色固体。硝酸钇溶于水得到含有钇离子的溶液，为无色。

钇的强酸盐大多可溶于水，[Y(H2O)6]3+的离子半径（0.900）和[Ho(H2O)6]3+（0.901）相近，不如同族的[Sc(H2O)6]3+容易水解。[21]当阴离子无色时，钇的含氧酸盐一般也是无色的。在钇的含氧酸盐的晶体中，除了配位数为6的水合离子外，[Y(H2O)8]3+（十二面体分子构造（英语：dodecahedral molecular geometry））和[Y(H2O)9]3+（三冠三角柱形分子分子构造（英语：tricapped trigonal prismatic molecular geometry））也是已知的。[12]

硝酸钇（Y(NO3)3）是易溶于水的无色晶体，溶解度随温度的升高而增大；而硫酸钇（Y2(SO4)3）与之相反，溶解度随温度的升高而降低。[22]

碳酸钇（Y2(CO3)3）和草酸钇（Y2(C2O4)3）都难溶于水，可溶于无机酸，且溶解度随pH的降低而升高。碳酸盐和草酸盐都会受热分解，其最终产物为氧化钇。[23]稀土的羧酸盐可由氧化物或碳酸盐和相应的羧酸反应制得，甲酸盐[24]、乙酸盐[25]、丙酸盐、丁酸盐[26]等均已制得并得到研究。芳多羧酸，如苯二甲酸[27]或苯三甲酸[28]由于有多个羧基，可以和钇形成二维或三维结构的配位聚合物，其中具有三维结构的多孔配位聚合物又称金属有机框架材料（MOF材料），Y(BTC)·aq便是其中一例。[28]

参考文献

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参考书目

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参见


行進 26, 2023
钇化合物, 是钇, 元素符号, 形成的化合物, 在这些化合物中, 钇一般显, 3价, 的溶解度性质与镧系元素铕至镥的化合物有一定相似之处, 如碳酸盐和草酸盐难溶于水, 而可溶于过量的碳酸盐或草酸盐溶液, 以及硫酸盐复盐可溶于水, 这些化合物被归为, 钇组, 乙酸钇溶液和碳酸盐反应, 生成碳酸钇沉淀, 这一沉淀可以溶于过量的碳酸盐溶液中, 这一性质是钇组稀土的通性, 目录, 氧族元素及卤素化合物, 其它二元化合物, 含氧酸盐, 参考文献, 参考书目, 参见氧族元素及卤素化合物, 编辑钇的氧化物和氢氧化物分别是氧化钇,. 钇化合物是钇 元素符号 Y 形成的化合物 在这些化合物中 钇一般显 3价 钇化合物的溶解度性质与镧系元素铕至镥的化合物有一定相似之处 如碳酸盐和草酸盐难溶于水 而可溶于过量的碳酸盐或草酸盐溶液 以及硫酸盐复盐可溶于水 这些化合物被归为 钇组 1 乙酸钇溶液和碳酸盐反应 生成碳酸钇沉淀 左 这一沉淀可以溶于过量的碳酸盐溶液中 右 这一性质是钇组稀土的通性 目录 1 氧族元素及卤素化合物 2 其它二元化合物 3 含氧酸盐 4 参考文献 4 1 参考书目 5 参见氧族元素及卤素化合物 编辑钇的氧化物和氢氧化物分别是氧化钇 Y2O3 和氢氧化钇 Y OH 3 它们都是难溶于水的白色固体 2 其中 氧化钇可由碳酸钇 俄语 Karbonat ittriya 3 或草酸钇 4 的高温灼烧制备 如果以氯化钇为原料制备这些化合物 可能得到掺杂氯的化合物Y3O4Cl 这一化合物也可通过在空气中灼烧 使氧取代氯 5 以硝酸钇为原料则无此问题 6 氢氧化钇可由可溶性钇化合物和氢氧化钠或氨水反应沉淀得到 7 也能由钇的醇盐水解得到 8 硝酸钇开始沉淀的pH为6 95 乙酸钇开始沉淀的pH为6 83 其它阴离子开始沉淀的pH与之相似 如果溶液中有羟基酸 糖类存在 会由于形成稳定的配位化合物而阻止沉淀的生成 氢氧化钇受热可以分解 先生成碱式氧化钇 YO OH 继续加热得到氧化钇 氧化钇和氢氧化钇都易溶于强酸 形成相应的钇盐 2 钇的硫属化合物硫化钇 Y2S3 硒化钇 Y2Se3 和碲化钇 Y2Te3 均是已知的 它们可由单质直接化合得到 或者无水氯化物和硫属化氢反应得到 9 Y2O3 3 H2E Y2E3 3 H2O 2 Y 3 E Y2E3 E S Se Te 钇的卤化物可由氧化钇 氢氧化钇或碳酸钇和相应的氢卤酸溶液反应得到 对于氯化钇 YCl3 和溴化钇 YBr3 来说 可以通过冷却它们的饱和溶液 或者通入相应的卤化氢使水合卤化钇沉淀 钇的卤化物和镧系金属卤化物一样 不能通过直接加热的方式得到无水物 否则会生成卤氧化钇 YOX 将水合物在卤化氢气流中加热 或者用卤化铵 氯化亚砜处理也能得到无水物 10 卤化钇除了能生成水合物 YF3 1 2H2O YCl3 6H2O YBr3 6H2O及YI3 8H2O 还可以和一些配体形成配合物 如和氧化膦或氧化胂形成 Y Me3PO 6 X3或 Y Me3AsO 6 X3 X Cl Br I 等 11 钇和卤素 氟除外 12 或拟卤素也能形成配合物 如Cs3 Y2I9 Bu4N 3 Y NCS 6 等 13 金属钇和氯化钇或溴化钇反应 可以得到低氧化态的卤化物YX和Y2X3 X Cl Br 14 其它二元化合物 编辑 区域熔融法生长的YB66单晶 钇和氮族元素可以形成化学式为YE E N P As Sb 的化合物 它们在潮湿空气中可以水解 放出挥发性的氢化物EH3 15 钇和碳可以形成多种化合物 如Y2C3 16 YC2 17 等 它们可以有多种方法制得 2 Y 3 C Y2C3 Y2O3 7 C 2 YC2 3 CO 钇的硅化物亦有多种 如YSi2 18 Y5Si4和YSi 19 等 钇和硼也能形成很多化合物 如金色的YB4 蓝色的YB6 浅蓝色的YB12等 它们具有金属性 YB66则是半导体 室温下的电阻率为106W cm 20 含氧酸盐 编辑 图中的化合物为硝酸钇 和大部分钇化合物一样 都是无色晶体或白色固体 硝酸钇溶于水得到含有钇离子的溶液 为无色 钇的强酸盐大多可溶于水 Y H2O 6 3 的离子半径 0 900 和 Ho H2O 6 3 0 901 相近 不如同族的 Sc H2O 6 3 容易水解 21 当阴离子无色时 钇的含氧酸盐一般也是无色的 在钇的含氧酸盐的晶体中 除了配位数为6的水合离子外 Y H2O 8 3 十二面体分子构造 英语 dodecahedral molecular geometry 和 Y H2O 9 3 三冠三角柱形分子分子构造 英语 tricapped trigonal prismatic molecular geometry 也是已知的 12 硝酸钇 Y NO3 3 是易溶于水的无色晶体 溶解度随温度的升高而增大 而硫酸钇 Y2 SO4 3 与之相反 溶解度随温度的升高而降低 22 碳酸钇 Y2 CO3 3 和草酸钇 Y2 C2O4 3 都难溶于水 可溶于无机酸 且溶解度随pH的降低而升高 碳酸盐和草酸盐都会受热分解 其最终产物为氧化钇 23 稀土的羧酸盐可由氧化物或碳酸盐和相应的羧酸反应制得 甲酸盐 24 乙酸盐 25 丙酸盐 丁酸盐 26 等均已制得并得到研究 芳多羧酸 如苯二甲酸 27 或苯三甲酸 28 由于有多个羧基 可以和钇形成二维或三维结构的配位聚合物 其中具有三维结构的多孔配位聚合物又称金属有机框架材料 MOF材料 Y BTC aq便是其中一例 28 参考文献 编辑 无机化学丛书 pp 210 表 22 23 不同盐类在水中的溶解趋势 2 0 2 1 无机化学丛书 pp 215 223 3 氧化物及氢氧化物 霍地 孙旭东 修稚萌 等 制备工艺对超细氧化钇粉体形态与烧结性的影响 J 中国稀土学报 2007 25 5 566 572 向柠 陈洪龄 徐南平 超细氧化钇粉体的制备 J 高校化学工程学报 2002 16 1 48 52 刘志强 李杏英 梁振锋 碳铵沉淀法制备纳米氧化钇过程中氯离子的行为 J 中国稀土学报 2005 23 3 373 377 缪飞 余林 孙明 等 纳米氧化钇的制备与表征 J 精细化工 2009 26 4 313 317 吴洪达 曾阳庆 杜爱光 等 反应条件对氢氧化钇及氧化钇形貌的影响 J 无机盐工业 2010 42 7 28 30 张力明 王晶 高宏 等 异丙醇钇的制备及性能研究 J 大连交通大学学报 2000 21 3 102 104 无机化学丛书 pp 224 225 4 硫属化合物 无机化学丛书 pp 210 215 2 卤素化合物 Hill N J Levason W Popham M C et al Yttrium halide complexes of phosphine and arsine oxides synthesis multinuclear NMR and structural studies J Polyhedron 2002 21 4 445 455 12 0 12 1 James E House Inorganic chemistry 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