Chlorid zirkoničitý

Chlorid zirkoničitý je anorganická sloučenina používaná především na přípravu dalších sloučenin zirkonia. Na vlhkém vzduchu se rychle rozkládá.

Struktura

Na rozdíl od molekulární struktury chloridu titaničitého (TiCl4) má pevný ZrCl4 polymerní strukturu s oktaedricky koordinovanými atomy Zr. Tento rozdíl způsobuje odlišné vlastnosti: TiCl4 lze destilovat a ZrCl4 je pevná látka, zaujímající stejnou lineární polymerní strukturu jako HfCl4. +more Zahříváním s Lewisovými zásadami se tento polymer rozkládá za štěpení vazeb Zr-Cl-Zr.

Příprava

ZrCl4 se vyrábí reakcí oxidu zirkoničitého s uhlíkem a chlorem:

:ZrO2 + 2 C + 2 Cl2 → ZrCl4 + 2 CO

V laboratoři je možné namísto uhlíku použít tetrachlormethan:

:ZrO2 + 2 CCl4 → ZrCl4 + 2 COCl2

Použití

Výroba zirkonia

ZrCl4 je meziproduktem při přeměnách rud zirkonia na kov Krollovým procesem. Zirkonium se v přírodě vyskytuje především ve formě oxidů (což odráží i náchylnost jeho chloridů k hydrolýze). +more K získání čistého kovu se oxidy nejprve přemění na chlorid zirkoničitý, jenž může být za vysokých teplot destilován.

Přečištěný ZrCl4 lze redukovat kovovým Zr na chlorid zirkonitý: :3 ZrCl4 + Zr → 4 ZrCl3

Ostatní použití

ZrCl4 je nejčastějším prekurzorem při vytváření vrstev oxidu a diboridu zirkoničitého chemickou depozicí z plynné fáze.

V organické syntéze slouží oxid zirkoničitý jako slabá Lewisova kyselina při Friedelových-Craftsových a Dielsových-Alderových reakcích a vnitromolekulárních cyklizacích.

Také se používá jako složka přípravků sloužících k odpuzování vody z textilií a dalších vláknitých materiálů.

Vlastnosti

Hydrolýzou ZrCl4 vzniká hydratovaný hydroxychlorid nazývaný chlorid zirkonylu. Reakce je rychlá a nevratná, proto se s ZrCl4 nakládá za nepřítomnosti vzduchu.

ZrCl4 je důležitou surovinou pro přípravu řady organických komplexů zirkonia.

Vzhledem ke své polymerní struktuře se ZrCl4 před použitím obvykle převádí na molekulové komplex; například tvoří 1:2 komplex s tetrahydrofuranem.

Cyklopentadienid sodný, NaC5H5, reaguje s ZrCl4(THF)2 za vzniku zirkonocendichloridu, ZrCl2(C5H5)2. +morepng|alt=Strukturní_vzorec_zirkonocen_dichloridu|střed|náhled'>Strukturní vzorec zirkonocen dichloridu.

ZrCl4 se vyznačuje vysokou rozpustností za přítomnosti methylovaných benzenů, jako je duren (1,2,4,5-tetramethylbenzen); tato rozpustnost je způsobována tvorbou pí-komplexů.

Reference

Externí odkazy

Kategorie:Zirkoničité sloučeniny zirkoničitý