Хлорид циркония(IV)

Хлорид циркония(IV)
Общие
Систематическое наименование	хлорид циркония(IV)
Традиционные названия	хлористый цирконий
Химическая формула	ZrCl4
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцветные кристаллы
Молярная масса	233,04 г/моль
Плотность	2,803 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	под давл. 437-438 °C
Температура кипения	возг. 331 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	120 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-979,8 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	10026-11-6
SMILES	Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl
Регистрационный номер EC	233-058-2

Хлорид циркония(IV) — неорганическое соединение, соль металла циркония и соляной кислоты с формулой ZrCl₄, бесцветные кристаллы, реагирует с водой.

Получение

• Реакция хлора и порошкообразного циркония:

$\mathsf{Zr + 2Cl_2 \ \xrightarrow{200-400^oC}\ ZrCl_4 }$

• Реакция оксида циркония(IV) и хлора в присутствии восстановителей:

$\mathsf{ZrO_2 + 2Cl_2 + C \ \xrightarrow{500-700^oC}\ ZrCl_4 + CO_2 }$

• Реакция ортосиликата циркония(IV) и хлора в присутствии восстановителей:

$\mathsf{ZrSiO_4 + 4Cl_2 + 4C \ \xrightarrow{850-1000^oC}\ ZrCl_4 + SiCl_4 + 4CO }$

• Разложение оксида-дихлорида циркония при нагревании:

$\mathsf{2ZrOCl_2 \ \xrightarrow{250^oC}\ ZrCl_4 + ZrO_2 }$

Физические свойства

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

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

Химические свойства

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{ZrCl_4 \ \xrightarrow[-Cl_2]{1700^oC}\ ZrCl_3, ZrCl_2, ZrCl }$

• Реагирует с водой:

$\mathsf{ZrCl_4 + H_2O \ \xrightarrow{}\ ZrOCl_2 + 2HCl }$

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{ZrCl_4 + 4NaOH \ \xrightarrow{}\ ZrO(OH)_2\downarrow + 4NaCl + H_2O }$

• При нагревании окисляется кислородом воздуха:

$\mathsf{ZrCl_4 + O_2 \ \xrightarrow{600^oC}\ ZrO_2 + 2Cl_2 }$

• Цирконий вытесняется более активными металлами:

$\mathsf{ZrCl_4 + 2Mg \ \xrightarrow{700^oC}\ Zr + 2MgCl_2 }$

• Восстанавливается при нагревании цирконием:

$\mathsf{ZrCl_4 \ \xrightarrow{Zr, 350^oC}\ ZrCl_3 \ \xrightarrow{Zr, 460-500^oC}\ ZrCl_2 \ \xrightarrow{Zr, 625-800^oC}\ ZrCl }$

• С хлоридами щелочных металлов образует гексахлороцирконаты:

$\mathsf{ZrCl_4 + 2KF \ \xrightarrow{500^oC, p}\ K_2[ZrCl_6] }$

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.