Zirkonium(IV)chloride

chemische verbinding

Zirkonium(IV)chloride of zirkoniumtetrachloride is een chloride van zirkonium en bezit als brutoformule ZrCl4. Het is een wit hygroscopisch kristallijn poeder dat snel hydrolyseert wanneer het aan de lucht wordt blootgesteld. De stof is van belang voor de productie van zuiver zirkonium en van andere zirkoniumverbindingen en wordt ook gebruikt als katalysator in organische reacties.

Zirkonium(IV)chloride
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van zirkonium(IV)chloride
__ Zr4+     __ Cl
Algemeen
Molecuulformule ZrCl4
IUPAC-naam zirkonium(IV)chloride
Andere namen zirkoniumtetrachloride
Molmassa 233,04 g/mol
SMILES
Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl
InChI
1S/4ClH.Zr/h4*1H;/q;;;;+4/p-4
CAS-nummer 10026-11-6
EG-nummer 233-058-2
Wikidata Q205630
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
CorrosiefSchadelijk
Gevaar
H-zinnen H302 - H314
EUH-zinnen EUH014
P-zinnen P280 - P305+P351+P338 - P310
Hygroscopisch? ja
LD50 (ratten) (oraal) 1690 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur wit
Dichtheid 2,80 g/cm³
Thermodynamische eigenschappen
Sos 181,41 J/mol·K
Cop,m 125,38 J/mol·K
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Synthese bewerken

Zirkonium(IV)chloride wordt bereid door zirkonium(IV)oxide te behandelen met cokes (koolstof) en chloorgas:

 

Zirkonium(IV)chloride kan ook bereid worden door de rechtstreekse chlorering van zirkonium met chloorgas bij 650 °C, of met lood(II)chloride bij 500 °C:

 
 

Structuur bewerken

Net zoals het analoge hafnium(IV)chloride bezit ook zirkonium(IV)chloride een polymere structuur. Daarin neemt zirkonium een octaëdrische moleculaire geometrie aan. Bij toevoeging van lewisbasen worden deze polymere structuren afgebroken en treedt degradatie van het materiaal op.

In tegenstelling tot titanium(IV)chloride, dat een vloeistof is, is zirkonium(IV)chloride niet te zuiveren door middel van destillatie.

Toepassingen bewerken

De reductie van zirkonium(IV)chloride levert metallisch zirkonium, dat een belangrijk materiaal is voor nucleaire reactoren.

Met behulp van chemical vapor deposition (CVD) kunnen dunne lagen van zirkoniumverbindingen op een substraat aangebracht worden. Voorbeelden zijn:

Zirkonium(IV)chloride is een katalysator voor organische reacties. Met zirkonium(IV)chloride (en andere zirkoniumverbindingen) kunnen stereoselectieve syntheses van chirale verbindingen doorgevoerd worden, en dit met goede tot zeer goede opbrengst.[3] Zirkonium(IV)chloride wordt ook gebruik als lewiszuur in Diels-Alder-reacties.[4]

Met zirkonium(IV)chloride kunnen diverse organometaalcomplexen van zirkonium gevormd worden.[5] Deze complexen zijn onder meer bruikbaar als katalysator voor polymerisatiereacties.[6]

Externe links bewerken