Synthèse et caractérisation structurale de nouveaux phosphites acides de lanthanides

Abstract

Ce travail a pour objet la préparation et la caractérisation de phosphites acides de terres rares au degré d’oxydation +3 (Ln = Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er et Tm). Par cristallisation en milieu H₂PO₃H en excès, les composés de formule LnH(PO₃H)₂.2H₂O cristallisent sous forme de fines aiguilles. Ils cristallisant tous dans le système orthorhombique, groupe d’espace P2₁2₁2₁. La structure du sel de Néodyme NdH(PO₃H)₂.2H₂O a été résolue et l’arrangement type dans cette famille homogène est décrit. Par thermolyse nous obtenons successivement la phase anhydre (aux environs de 110°C) cristallisant dans le synthèse orthorhombique, groupe d’espace Pnma ou Pn2₁a, puis une phase mixte (aux environs de 280°C) de formule Ln₂(P₂O₅H₂) (PO₃H)₂ orthorhombique, groupe d’espace I2mb. Par montée de température très lente les phases successives se conservent sous forme de monocristaux. Pour les derniers éléments de la série des Lanthanides (Ln= Ho, Er, Tm, Yb et Lu) et dans les mêmes conditions de préparation ou par synthèse hydrothermale, une phase monoclinique P2₁/n de formule LnH(PO₃H)₂.0. 5H₂O est obtenue. Les phases anhydres isolées par thermolyse ne sont pas isotypes de celles obtenues à partir du dihydrate. Dans le cas du Lanthane, une phase nouvelle a été isolée, Ln(HPO₃H)₃.H₂O cristallisant dans le système triclinique groupe d’espace P1. L’arrangement structural a été décrit et une comparaison de la stéréochimique des groupements (HPO₃H)⁻, (HPO₃H)₂²⁻, H(PO₃H)₂³⁻, (HPO₃H)₃³⁻ a été effectuée.