From Wikipedia, the free encyclopedia
A cirkónium(IV)-klorid, más néven cirkónium-tetraklorid (ZrCl4) egy szervetlen anyag, amelyet gyakran használnak más cirkóniumvegyületek alapanyagaként. Fehér, magas olvadáspontú szilárd anyag, a levegő nedvességtartalmától gyorsan elhidrolizál.
| Cirkónium(IV)-klorid | |
 | |
 | |
| IUPAC-név | Cirkónium-tetraklorid Cirkónium(IV)-klorid |
| Kémiai azonosítók | |
|---|---|
| CAS-szám | 10026-11-6 |
| ChemSpider | 23202 |
| EINECS-szám | 233-058-2 |
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | ZrCl4 |
| Moláris tömeg | 233,04 g/mol |
| Megjelenés | fehér kristályok higroszkópos |
| Sűrűség | 2,80 g/cm³ |
| Olvadáspont | 437 °C (hármasponton) |
| Forráspont | 331 °C (szublimál) |
| Oldhatóság (vízben) | Hidrolizál |
| Oldhatóság | Oldható alkoholban, dietil-éterben, tömény sósavban |
| Kristályszerkezet | |
| Kristályszerkezet | Monoklin, mP10 |
| Tércsoport | P12/c1, No. 13 |
| Termokémia | |
| Std. képződési entalpia ΔfH | -980,52 kJ/mol |
| Standard moláris entrópia S | 181,41 J K-1 mol- |
| Hőkapacitás, C | 125,38 J K-1 mol-1 |
| Veszélyek | |
| MSDS | MSDS |
| EU Index | Korrozív (C)[1] |
| R mondatok | R14, R22, R34[1] |
| S mondatok | S26, S36/37/39, S45, S8[1] |
| Lobbanáspont | Nem gyúlékony |
| LD50 | 1688 mg/kg (patkány, szájon át) 489 mg/kg (egér, szájon át)[2] |
| Rokon vegyületek | |
| Azonos kation | Cirkónium(IV)-fluorid Cirkónium(IV)-bromid Cirkónium(IV)-jodid |
| Azonos anion | Titán-tetraklorid Hafnium-tetraklorid |
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |
A molekuláris TiCl4-gyel ellentétben (melyben minden Ti tetraéderesen koordinált), a szilárd ZrCl4 polimer szerkezetű; minden Zr oktaéderesen koordinált. Emiatt a szerkezeti különbség miatt tulajdonságaik nagyban eltérnek: a TiCl4 desztillálható folyadék, míg a ZrCl4 magas olvadáspontú szilárd anyag. Szilárd fázisban a ZrCl4 szalagszerű lineáris polimer, hasonlóan a HfCl4-hez. A polimerszerkezet könnyen megbontható Lewis-bázisokkal, melyek a Zr-atomokhoz koordinálódva felhasítják a Zr-Cl-Zr hidakat.[3]
Iparilag cirkónium-dioxidból állítják elő szénnel (mint oxigénelvonó szerrel) és klórgázzal.
Laboratóriumi méretben szén-tetraklorid is használható szén és klór helyett:[4]
A ZrCl4 a cirkóniumércekből Kroll-eljárással történő cirkóniumgyártás köztiterméke. A természetben a cirkónium kizárólag oxidos ásványokban fordul elő (ezt a cirkóniumvegyületek hidrolízis iránti nagyfokú hajlama is tükrözi). A cirkónium kinyeréséhez ezeket először ZrCl4-gyé kell alakítani, ami magas hőmérsékleten kidesztillálható (és desztilációval tisztítható). A kapott ZrCl4-et ezután fém Mg-mal vagy Na-mal inert atmoszféra alatt redukálják ciróniumfémmé.
A tisztított ZrCl4 fémcirkóniummal cirkónium(III)-kloriddá redukálható.
A ZrCl4 a leggyakoribb prekurzor a cirkónium-dioxid és a cirkónium-diborid kémiai gőzfázisú rétegleválasztással (Chemical Vapor Deposition, CVD) történő előállításánál.[5]
Szerves szintézisekben a cirkónium-tetraklorid gyenge Lewis-savként használható Friedel-Crafts-reakciókban, Diels-Alder reakciókban és intramolekuláris gyűrűzárási reakciókban.[6] Textíliák és más szálas anyagok víztaszítóvá tételéhez is használják.
Az izzadásgátlókban gyakran előforduló "aluminium zirconium tetrachlorohydrex gly" nevű összetevő (nem teljesen sztöchiometrikus bázisos alumínium-cirkónium-klorid-glicinát, közelítő képlete Al4Zr(OH)12Cl4(H2NCH2COOH)*yH2O[7]) előállításához ZrOCl2-t, illetve ZrO(OH)Cl-t használnak,[8] amelyek ZrO2 sósavas kezelése mellett ZrCl4 hidrolízisével is előállíthatóak.
A ZrCl4 hidrolízisekor a cirkonil-kloridnak nevezett hidratált cirkónium-hidroxid-klorid klaszter keletkezik (gyakran használt egyszerűsített képlete ZrOCl2*8H2O, pontosabb képlet: [Zr4(OH)8(H2O)16]Cl8(H2O)12). A reakció gyors és lényegében irreverzibilis, ami a cirkónium(IV) nagy oxofilitására vezethető vissza. Emiatt a cirkónium-tetrakloriddal való munka általában a levegő (és a nedvesség) teljes kizárását igényli.
A ZrCl4 inert oldószerben (pl. benzolban) β-diketonokkal, pl. acetilacetonnal reagáltatva ZrCl2(β-diketonát)2 összetételű oktaéderes cisz-dikloridokat képez:[3]
A ZrCl4 alapvető kiindulási anyaga számos fémorganikus cirkóniumvegyület szintézisének.[9] Polimer szerkezete miatt a ZrCl4-et általában molekuláris szerkezetű komplexekké alakítják használat előtt. Például tetrahidrofuránnal 175-177 °C-on olvadó ZrCl4(THF)2 komplexet (THF=tetrahidrofurán) képez (CAS szám: 21959-01-3).[10] Ezt nátrium-ciklopentadieniddel reagáltatva a sokoldalúan továbbalakítható cirkonocén-diklorid képződik:[11]
A ZrCl4 egyik legérdekesebb tulajdonsága jó oldhatósága metilezett benzolszármazékokban, pl. durolban. Ennek oka π-komplexek képződése.[12]
Ez a szócikk részben vagy egészben a Zirconium(IV) chloride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
