Iodure de zirconium(III)

L’iodure de zirconium(III) est un composé chimique de formule ZrI₃. Il s'agit d'un solide bleu foncé qui se dismute au-dessus de 275 °C en iodure de zirconium(II) ZrI₂ et iodure de zirconium(IV) ZrI₄. Il présente une structure cristalline du système orthorhombique dans le groupe d'espace Pmmn (n^o 59) avec pour paramètres a = 1 295,4 pm, b = 667,9 pm et c = 729,2 pm^[4]. Les ions forment des structures chaînées dans lesquelles deux octaèdres ZrI_6/2 partagent deux faces triangulaires opposées^[5].

Iodure de zirconium(III)
__ Zr     __ I Structure cristalline de l'iodure de zirconium(III)
Identification
Nom systématique	iodure de zirconium(III)
Synonymes	triiodure de zirconium
No CAS	13779-87-8
PubChem	157424840
SMILES	[Zr+3].[I-].[I-].[I-] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/3HI.Zr/h3*1H;/q;;;+3/p-3 Std. InChIKey : BPVKTQRLRAVYEX-UHFFFAOYSA-K
Apparence	solide bleu foncé[1]
Propriétés chimiques
Formule	I3Zr
Masse molaire[2]	471,937 ± 0,002 g/mol I 80,67 %, Zr 19,33 %,
Propriétés physiques
T° fusion	275 °C[3]
Masse volumique	5,18 g/cm3[3]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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On peut l'obtenir en faisant réagir de l'iodure de zirconium(IV) avec du zirconium à une température de 500 à 700 °C^[6] :

3 ZrI₄ + Zr ⟶ 4 ZrI₃.

Il est également possible d'utiliser de l'aluminium à la place du zirconium^[7] :

3 ZrI₄ + Al ⟶ 3 ZrI₃ + AlI₃ (en).

On peut obtenir l'iodure de zirconium(III) à l'état gazeux en faisant réagir du zirconium avec de l'iodure d'hydrogène HI de 1 100 à 1 500 K^[8].

Une autre voie de synthèse consiste à cristalliser l'iodure de zirconium(III) à partir d'une solution de zirconium(III) dans l'iodure d'aluminium (en) AlI₃. La solution est préparée par réduction d'une solution eutectique de ZrI₄ dans l'AlI₃ (en) liquide à une température de 280 à 300 °C en présence de zirconium ou d'aluminium métallique^[9],[10].

Notes et références

1. (en) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 94^e  éd., CRC Press, 2013, p. 4-101. (ISBN 978-1466571143)
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. (de) Jean D'Ans et Ellen Lax, Taschenbuch für Chemiker und Physiker, Springer, 1997, p. 820. (ISBN 3-540-60035-3)
4. (en) Abdessadek Lachgar, Douglas S. Dudis et John D. Corbett, « Revision of the structure of zirconium triiodide. The presence of metal dimers », Inorganic Chemistry, vol. 29, n^o 12,‎ juin 1990, p. 2242-2246 (DOI 10.1021/ic00337a013, lire en ligne).
5. (de) Ralf Alsfasser et H. J. Meyer, Moderne Anorganische Chemie, Walter de Gruyter, 2007, p. 350. (ISBN 3-11-019060-5)
6. (en) F. R. Sale et R. A. J. Shelton, « Studies in the chemical metallurgy of the titanium group metals: II. The preparation and characterisation of zirconium triiodide and zirconium diiodide », Journal of the Less Common Metals, vol. 9, n^o 1,‎ juillet 1965, p. 60-63 (DOI 10.1016/0022-5088(65)90036-6, lire en ligne).
7. (de) Georg Brauer, en collaboration avec Marianne Baudler, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3^e  éd. révisée, vol. 2, Ferdinand Enke, Stuttgart, 1978, p. 916. (ISBN 3-432-87813-3)
8. (en) Paul L. Brown, Chemical Thermodynamics of Zirconium, Gulf Professional Publishing, 2005, p. 320. (ISBN 0-444-51803-7)
9. (en) E. M. Larsen, James W. Moyer, Francisco. Gil-Arnao et Michael J. Camp, « Synthesis of crystalline zirconium trihalides by reduction of tetrahalides in molten aluminum halides. Nonreduction of hafnium », Inorganic Chemistry, vol. 13, n^o 3,‎ mars 1974, p. 574-581 (DOI 10.1021/ic50133a015, lire en ligne).
10. (en) Edwin M. Larsen, Julie S. Wrazel et Laurence G. Hoard, « Single-crystal structures of ZrX₃ (X = Cl^-, Br^-, I^-) and ZrI_3.40 synthesized in low-temperature aluminum halide melts », Inorganic Chemistry, vol. 21, n^o 7,‎ juillet 1982, p. 2619-2624 (DOI 10.1021/ic00137a018, lire en ligne).

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