Хлорид циркония(IV)

Хлори́д цирко́ния(IV) — неорганическое соединение, соль металла циркония и соляной кислоты с формулой ${\displaystyle {\ce {ZrCl4}}}$, бесцветные кристаллы, реагирует с водой.

Хлорид циркония​(IV)​
Общие
Систематическое наименование	хлорид циркония​(IV)​
Традиционные названия	хлористый цирконий
Хим. формула	${\displaystyle {\ce {ZrCl4}}}$
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	233,04 г/моль
Плотность	2,803 г/см³
Энергия ионизации	11,2 эВ[1]
Термические свойства
Температура
• плавления	под давлением 437—438 °C
• кипения	возгоняется 331 °C
Мол. теплоёмк.	120 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−979,8 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	10026-11-6
PubChem	24817 и 9856075
Рег. номер EINECS	233-058-2
SMILES	Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl
InChI	InChI=1S/4ClH.Zr/h4*1H;/q;;;;+4/p-4 DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J
ChEBI	77566
ChemSpider	23202
Безопасность
NFPA 704	0 3 2 W
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Получение

Реакцией хлора и порошкообразного циркония:

${\displaystyle {\ce {Zr + 2 Cl2 ->[200-400\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl4}}}$.

Реакцией оксида циркония(IV) и хлора в присутствии восстановителей:

${\displaystyle {\ce {ZrO_2 + 2 Cl2 + C ->[500-700\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl4 + CO2}}}$.

Реакцией ортосиликата циркония(IV) и хлора в присутствии восстановителей:

${\displaystyle {\ce {ZrSiO4 + 4 Cl2 + 4 C ->[850-1000\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}]}}}$

${\displaystyle {\ce {-> ZrCl4 + SiCl4 + 4 CO}}}$.

Разложением оксида-дихлорида циркония при нагревании:

${\displaystyle {\ce {2 ZrOCl2 ->[250\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl4 + ZrO2}}}$.

Физические свойства

Хлорид циркония(IV) образует бесцветные кристаллы моноклинной сингонии, параметры ячейки a = 0,6361 нм, b = 0,7407 нм, 0,6256 нм, β = 109,3°. Известно о существовании кубической модификации с параметрами ячейки a = 1,034 нм.

В воде подвергается полному гидролизу. Растворяется в этаноле и диэтиловом эфире.

Химические свойства

Разлагается при нагревании:

${\displaystyle {\ce {ZrCl4 ->[1700\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl3, ZrCl2, ZrCl}}}$.

Реагирует с водой:

${\displaystyle {\ce {ZrCl4 + H2O -> ZrOCl2 + 2 HCl}}}$.

Реагирует с щелочами:

${\displaystyle {\ce {ZrCl4 + 4 NaOH -> ZrO(OH)2 v + 4NaCl + H2O}}}$.

При нагревании окисляется кислородом воздуха:

${\displaystyle {\ce {ZrCl4 + O2 ->[600\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrO2 + 2Cl2}}}$.

Цирконий вытесняется более активными металлами:

${\displaystyle {\ce {ZrCl4 + 2Mg ->[700\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] Zr + 2 MgCl2}}}$.

Восстанавливается при нагревании металлическим цирконием:

${\displaystyle {\ce {ZrCl4 ->[{\ce {Zr,\ }}350\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl3 ->[{\ce {Zr,\ }}460-500\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl2 ->[{\ce {Zr,\ }}625-800\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl}}}$.

С хлоридами щелочных металлов образует гексахлороцирконаты:

${\displaystyle {\ce {ZrCl4 + 2 KCl ->[500\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] K2[ZrCl6]}}}$.

Действуя на безводный хлорид циркония фтороводородом, можно получить фторид циркония(IV):

${\displaystyle {\ce {ZrCl4 + 4 HF ->[{\ce {t}}\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrF4 + 4 HCl}}}$.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н. С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
• Неорганическая химия / под ред. Ю. Д. Третьякова. — М.: Академия, 2007. — Т. 3. — 352 с.