Chlorid zirkoničitý
Chlorid zirkoničitý je anorganická sloučenina používaná především na přípravu dalších sloučenin zirkonia. Na vlhkém vzduchu se rychle rozkládá.
| Chlorid zirkoničitý | |
|---|---|
 | |
| Obecné | |
| Systematický název | chlorid zirkoničitý |
| Funkční vzorec | ZrCl4 |
| Sumární vzorec | Cl₄Zr |
| Vzhled | bílé krystaly[1] |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 10026-11-6 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 233-058-2 |
| PubChem | 24817 |
| SMILES | Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl |
| InChI | 1S/4ClH.Zr/h4*1H;/q;;;;+4/p-41 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 233,04 g/mol |
| Teplota sublimace | 331 °C (604 K)[1] |
| Hustota | 2,80 g/cm3[1] |
| Teplota trojného bodu T3 | 437 °C (710 K)[1] |
| Rozpustnost ve vodě | reaguje[1] |
| Rozpustnost v polárních rozpouštědlech | rozpustný v ethanolu[1] |
| Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech | rozpustný v diethyletheru[1] |
| Tlak páry | 1 Pa (117 °C)[1] |
| Bezpečnost | |
 GHS05  GHS07  GHS08 | |
| H-věty | H290 H302 H312 H314 H317 H332 H334[1] |
| P-věty | P234 P260 P261 P264 P270 P271 P272 P280 P285 P301+312 P301+330+331 P302+352 P303+361+353 P304+312 P304+340 P304+341P305+351+338 P310 P312 P321 P322 P330 P333+313 P342+311 P363 P390 P404 P405 P501[1] |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Struktura editovat
Na rozdíl od molekulární struktury chloridu titaničitého (TiCl4) má pevný ZrCl4 polymerní strukturu s oktaedricky koordinovanými atomy Zr. Tento rozdíl způsobuje odlišné vlastnosti: TiCl4 lze destilovat a ZrCl4 je pevná látka, zaujímající stejnou lineární polymerní strukturu jako HfCl4. Zahříváním s Lewisovými zásadami se tento polymer rozkládá za štěpení vazeb Zr-Cl-Zr.[2]
Příprava editovat
ZrCl4 se vyrábí reakcí oxidu zirkoničitého s uhlíkem a chlorem:
- ZrO2 + 2 C + 2 Cl2 → ZrCl4 + 2 CO
V laboratoři je možné namísto uhlíku použít tetrachlormethan:[3]
- ZrO2 + 2 CCl4 → ZrCl4 + 2 COCl2
Použití editovat
Výroba zirkonia editovat
ZrCl4 je meziproduktem při přeměnách rud zirkonia na kov Krollovým procesem. Zirkonium se v přírodě vyskytuje především ve formě oxidů (což odráží i náchylnost jeho chloridů k hydrolýze). K získání čistého kovu se oxidy nejprve přemění na chlorid zirkoničitý, jenž může být za vysokých teplot destilován.
Přečištěný ZrCl4 lze redukovat kovovým Zr na chlorid zirkonitý:
- 3 ZrCl4 + Zr → 4 ZrCl3
Ostatní použití editovat
ZrCl4 je nejčastějším prekurzorem při vytváření vrstev oxidu a diboridu zirkoničitého chemickou depozicí z plynné fáze.[4]
V organické syntéze slouží oxid zirkoničitý jako slabá Lewisova kyselina při Friedelových–Craftsových a Dielsových–Alderových reakcích a vnitromolekulárních cyklizacích.[5]
Také se používá jako složka přípravků sloužících k odpuzování vody z textilií a dalších vláknitých materiálů.
Vlastnosti editovat
Hydrolýzou ZrCl4 vzniká hydratovaný hydroxychlorid nazývaný chlorid zirkonylu. Reakce je rychlá a nevratná, proto se s ZrCl4 nakládá za nepřítomnosti vzduchu.
ZrCl4 je důležitou surovinou pro přípravu řady organických komplexů zirkonia.[6]
Vzhledem ke své polymerní struktuře se ZrCl4 před použitím obvykle převádí na molekulové komplex; například tvoří 1:2 komplex s tetrahydrofuranem.[7]
Cyklopentadienid sodný, NaC5H5, reaguje s ZrCl4(THF)2 za vzniku zirkonocendichloridu, ZrCl2(C5H5)2.[8]
ZrCl4 se vyznačuje vysokou rozpustností za přítomnosti methylovaných benzenů, jako je duren (1,2,4,5-tetramethylbenzen); tato rozpustnost je způsobována tvorbou pí-komplexů.[9]
Reference editovat
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Zirconium(IV) chloride na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c d e f g h i j k https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/24817
- ↑ N. N. Greenwood & A. Earnshaw, Chemistry of the Elements (2nd ed.), Butterworth-Heinemann, Oxford, 1997.
- ↑ W. S. Hummers; S. Y. Tyree; S. Yolles. Inorganic Syntheses. [s.l.]: McGraw-Hill Book Company, 1953. Dostupné online. ISBN 9780470132357. DOI 10.1002/9780470132357.ch41. Kapitola Zirconium and Hafnium Tetrachlorides, s. 121.
- ↑ E. Randich. Chemical vapor deposited borides of the form (Ti,Zr)B2 and (Ta,Ti)B2. Thin Solid Films. 1979-11-01, s. 309–313. DOI 10.1016/0040-6090(79)90034-8. Bibcode 1979TSF....63..309R.
- ↑ U. Bora. Zirconium Tetrachloride. Synlett. 2003, s. 1073–1074. DOI 10.1055/s-2003-39323.
- ↑ Ilan Marek. New Aspects of Zirconium Containing Organic Compounds. Topics in Organometallic Chemistry. 2005, s. 22221-22227. ISSN 1436-6002. ISBN 978-3-540-22221-7. DOI 10.1007/b80198.
- ↑ L. E. Manzer; Joe Deaton. Tetrahydrofuran Complexes of Selected Early Transition Metals. Inorganic Syntheses. 1982, s. 135–140. ISBN 978-0-470-13252-4. DOI 10.1002/9780470132524.ch31.
- ↑ G. Wilkinson; J. G. Birmingham. Bis-cyclopentadienyl Compounds of Ti, Zr, V, Nb and Ta. Journal of the American Chemical Society. 1954, s. 4281–4284. DOI 10.1021/ja01646a008.
- ↑ F. Musso; E. Solari; C. Floriani; K. Schenk. Hydrocarbon Activation with Metal Halides: Zirconium Tetrachloride Catalyzing the Jacobsen Reaction and Assisting the Trimerization of Alkynes via the Formation of η6-Arene-Zirconium(IV) Complexes. Organometallics. 1997, s. 4889–4895. DOI 10.1021/om970438g.
Externí odkazy editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu Chlorid zirkoničitý na Wikimedia Commons
