Iodure de lanthane(III)

L'iodure de lanthane(III) est un composé inorganique contenant du lanthane et de l'iode de formule LaI₃^[2].

Iodure de lanthane(III)
Maille élémentaire de LaI3
Identification
Synonymes	Triiodure de lanthane
No CAS	13813-22-4
No ECHA	100.034.045
No CE	237-465-6
PubChem	24870325
SMILES	I[La](I)I PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/3HI.La/h3*1H;/q;;;+3/p-3 Std. InChIKey : KYKBXWMMXCGRBA-UHFFFAOYSA-K
Propriétés chimiques
Formule	I3LaLaI3
Masse molaire[1]	519,618 88 ± 0,000 16 g/mol I 73,27 %, La 26,73 %,
Propriétés physiques
T° fusion	772°C
Masse volumique	5,63 g/cm3 à 25 °C
Cristallographie
Système cristallin	Orthorhombique
Classe cristalline ou groupe d’espace	Cmcm (no 63) orthorhombique Hermann-Mauguin : ${\displaystyle C2/m~2/c~2_{1}/m\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle Cmcm\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle D_{2h}^{17}\,}$
Composés apparentés
Autres cations	Iodure de cérium(III) Iodure de praséodyme(III)
Autres anions	Fluorure de lanthane(III) Chlorure de lanthane(III) Bromure de lanthane(III)
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Synthèse

L'iodure de lanthane(III) peut être synthétisé par la réaction du lanthane métallique avec l'iodure de mercure(II)^[3],[4] :

2 La + 3 HgI₂ → 2 LaI₃ + 3 Hg

Il peut également être préparé à partir des éléments, c'est-à-dire par la réaction du lanthane métallique avec l'iode^[3] :

2 La + 3 I₂ → 2 LaI₃

Bien que des solutions d'iodure de lanthane(III) puissent être préparées en dissolvant de l'oxyde de lanthane dans l'acide iodhydrique, le produit s'hydrolysera et formera des espèces hydroxy polymères^[5] :

La₂O₃ + 6 HI → 2 LaI₃ + 3 H₂O → réactions ultérieures

Structure

L'iodure de lanthane(III) adopte la même structure cristalline que le bromure de plutonium(III), avec des centres métalliques en coordinence 8 disposés en couches^[5],[6]. Cette structure orthorhombique est typique des triiodures des lanthanides les plus légers (La–Nd), tandis que les lanthanides plus lourds tendent à adopter la structure hexagonale de l'iodure de bismuth(III)^[4].

Réactivité et applications

L'iodure de lanthane(III) est très soluble dans l'eau et est déliquescent^[5]. L'iodure de lanthane(III) anhydre réagit avec le tétrahydrofurane pour former un complexe photoluminescent, LaI₃(THF)₄, avec une longueur moyenne de liaison La–I de 3,16 Å^[7],[8]. Ce complexe est un composé de départ pour les complexes amidure (en) et cyclopentadiényle (en) de lanthane^[7],[9].

Composés apparentés

Le lanthane forme également un diiodure, LaI₂. C'est un électrure qui est mieux décrit par {La^III,2I⁻,e⁻}, avec l'électron délocalisé dans la bande de conduction^[5]. Plusieurs autres lanthanides forment des composés similaires, dont CeI₂, PrI₂ et GdI₂^[10]. Le diiodure de lanthane adopte la même structure cristalline tétragonale que PrI₂^[11].

L'iodure de lanthane(III) réagit avec le lanthane métallique sous atmosphère d'argon dans une capsule en tantale à 1225 K pour former le composé à valence mixte La₂I₅^[12].

La réduction de LaI₂ ou de LaI₃ avec du sodium métallique sous atmosphère d'argon à 550 °C donne le monoiodure de lanthane, LaI, qui a une structure cristalline hexagonale^[13].

Notes et références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (en) Moddie D. Taylor, « Preparation of Anhydrous Lanthanon Halides », Chem. Rev., vol. 62, n^o 6,‎ 1962, p. 503–511 (DOI 10.1021/cr60220a001)
3. (en) John D. Corbett et Arndt Simon, Inorg. Synth., vol. 22, 1984, 11–16 p. (DOI 10.1002/9780470132531.ch6), « Chapter 6: Lanthanum Triiodide (and Other Rare Earth Metal Triiodides) »
4. (en) L. B. Asprey, T. K. Keenan et F. H. Kruse, « Preparation and Crystal Data for Lanthanide and Actinide Triiodides », Inorg. Chem., vol. 3, n^o 8,‎ 1964, p. 1137–1141 (DOI 10.1021/ic50018a015, lire en ligne)
5. (en) Norman N. Greenwood et Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann (en), 1997, 2^e éd., 949–950 p. (ISBN 0080379419)
6. (en) A. F. Wells, Structural Inorganic Chemistry, Oxford University Press, 1984, 5^e éd. (ISBN 978-0-19-965763-6), p. 420
7. (en) Fabrizio Ortu, « Rare Earth Starting Materials and Methodologies for Synthetic Chemistry », Chem. Rev., vol. 122, n^o 6,‎ 2022, p. 6040–6116 (PMID 35099940, PMCID 9007467, DOI 10.1021/acs.chemrev.1c00842)
8. (en) Yangjuan Li, Xiuting Chen et Yu Gong, « Photoluminescence of LaI₃ switched on and off by association and dissociation of non-luminescent tetrahydrofuran », Dalton Trans., vol. 50, n^o 11,‎ 2021, p. 3797–3800 (PMID 33720234, DOI 10.1039/D1DT00162K, S2CID 232232544)
9. (en) Cory J. Windorff, Megan T. Dumas, Joseph W. Ziller, Andrew J. Gaunt, Stosh A. Kozimor et William J. Evans, « Small-Scale Metal-Based Syntheses of Lanthanide Iodide, Amide, and Cyclopentadienyl Complexes as Analogues for Transuranic Reactions », Inorg. Chem., vol. 56, n^o 19,‎ 2017, p. 11981–11989 (PMID 28915015, DOI 10.1021/acs.inorgchem.7b01968)
10. (en) A. F. Wells, Structural Inorganic Chemistry, Oxford University Press, 1984, 5^e éd. (ISBN 978-0-19-965763-6), p. 1250
11. (en) J. H. Burrow, C. H. Maule, P. Strange, J. N. Tothill et J. A. Wilson, « The electronic conditions in the 5d¹ layer-metal LaI₂ making comparison with the iso-electronic tantalum dichalcogenides, with the other RE di-iodides, and with the RE monochalcogenides », J. Phys. C: Solid State Phys., vol. 20, n^o 26,‎ 1987, p. 4115–4133 (DOI 10.1088/0022-3719/20/26/014, Bibcode 1987JPhC...20.4115B)
12. (en) Hj. Mattausch, O. Oeckler et A. Simon, « Crystal structure of dilanthanum pentaiodide, La₂I₅ », Z. Kristallogr. NCS, vol. 218, n^o 3,‎ 2003, p. 281 (DOI 10.1524/ncrs.2003.218.3.281 , S2CID 94059677)
13. (en) Mikhail Ryazanov, Lorenz Kienle, Arndt Simon et Hansjürgen Mattausch, « New Synthesis Route to and Physical Properties of Lanthanum Monoiodide », Inorg. Chem., vol. 45, n^o 5,‎ 2006, p. 2068–2074 (PMID 16499368, DOI 10.1021/ic051834r)

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