Chlorid zirkoničitý
V dnešním světě se Chlorid zirkoničitý stalo tématem rostoucího zájmu společnosti. S rychlým vývojem technologie se důležitost Chlorid zirkoničitý stala vedoucí rolí v mnoha aspektech každodenního života. Od svého dopadu na ekonomiku až po vliv na populární kulturu byl Chlorid zirkoničitý předmětem debat a analýz v různých kruzích. V tomto článku prozkoumáme význam Chlorid zirkoničitý v moderní společnosti, prozkoumáme jeho dopad v různých sférách a jeho roli při utváření budoucnosti.
| Chlorid zirkoničitý | |
|---|---|
 | |
| Obecné | |
| Systematický název | chlorid zirkoničitý |
| Funkční vzorec | ZrCl4 |
| Sumární vzorec | Cl₄Zr |
| Vzhled | bílé krystaly[1] |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 10026-11-6 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 233-058-2 |
| PubChem | 24817 |
| SMILES | Cl(Cl)(Cl)Cl |
| InChI | InChI=1S/4ClH.Zr/h4*1H;/q;;;;+4/p-41 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 233,04 g/mol |
| Teplota sublimace | 331 °C (604 K)[1] |
| Hustota | 2,80 g/cm3[1] |
| Teplota trojného bodu T3 | 437 °C (710 K)[1] |
| Rozpustnost ve vodě | reaguje[1] |
| Rozpustnost v polárních rozpouštědlech | rozpustný v ethanolu[1] |
| Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech | rozpustný v diethyletheru[1] |
| Tlak páry | 1 Pa (117 °C)[1] |
| Bezpečnost | |
 GHS05  GHS07  GHS08 | |
| H-věty | H290 H302 H312 H314 H317 H332 H334[1] |
| P-věty | P234 P260 P261 P264 P270 P271 P272 P280 P285 P301+312 P301+330+331 P302+352 P303+361+353 P304+312 P304+340 P304+341P305+351+338 P310 P312 P321 P322 P330 P333+313 P342+311 P363 P390 P404 P405 P501[1] |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
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. Zahříváním s Lewisovými zásadami se tento polymer rozkládá za štěpení vazeb Zr-Cl-Zr.[2]
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:[3]
- 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). 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.[4]
V organické syntéze slouží oxid zirkoničitý jako slabá Lewisova kyselina při Friedelových–Craftsových a Dielsových–Alderových reakcích a vnitromolekulárních cyklizacích.[5]
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.[6]
Vzhledem ke své polymerní struktuře se ZrCl4 před použitím obvykle převádí na molekulové komplex; například tvoří 1:2 komplex s tetrahydrofuranem.[7]
Cyklopentadienid sodný, NaC5H5, reaguje s ZrCl4(THF)2 za vzniku zirkonocendichloridu, ZrCl2(C5H5)2.[8]
ZrCl4 se vyznačuje vysokou rozpustností za přítomnosti methylovaných benzenů, jako je duren (1,2,4,5-tetramethylbenzen); tato rozpustnost je způsobována tvorbou pí-komplexů.[9]
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Zirconium(IV) chloride na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c d e f g h i j k https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/24817
- ↑ N. N. Greenwood & A. Earnshaw, Chemistry of the Elements (2nd ed.), Butterworth-Heinemann, Oxford, 1997.
- ↑ W. S. Hummers; S. Y. Tyree; S. Yolles. Inorganic Syntheses. : McGraw-Hill Book Company, 1953. Dostupné online. ISBN 9780470132357. doi:10.1002/9780470132357.ch41. Kapitola Zirconium and Hafnium Tetrachlorides, s. 121.
- ↑ E. Randich. Chemical vapor deposited borides of the form (Ti,Zr)B2 and (Ta,Ti)B2. Thin Solid Films. 1979-11-01, s. 309–313. doi:10.1016/0040-6090(79)90034-8. Bibcode 1979TSF....63..309R.
- ↑ U. Bora. Zirconium Tetrachloride. Synlett. 2003, s. 1073–1074. doi:10.1055/s-2003-39323.
- ↑ Ilan Marek. New Aspects of Zirconium Containing Organic Compounds. Topics in Organometallic Chemistry. 2005, s. 22221-22227. ISSN 1436-6002. ISBN 978-3-540-22221-7. doi:10.1007/b80198.
- ↑ L. E. Manzer; Joe Deaton. Tetrahydrofuran Complexes of Selected Early Transition Metals. Inorganic Syntheses. 1982, s. 135–140. ISBN 978-0-470-13252-4. doi:10.1002/9780470132524.ch31.
- ↑ G. Wilkinson; J. G. Birmingham. Bis-cyclopentadienyl Compounds of Ti, Zr, V, Nb and Ta. Journal of the American Chemical Society. 1954, s. 4281–4284. doi:10.1021/ja01646a008.
- ↑ F. Musso; E. Solari; C. Floriani; K. Schenk. Hydrocarbon Activation with Metal Halides: Zirconium Tetrachloride Catalyzing the Jacobsen Reaction and Assisting the Trimerization of Alkynes via the Formation of η6-Arene-Zirconium(IV) Complexes. Organometallics. 1997, s. 4889–4895. doi:10.1021/om970438g.
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu Chlorid zirkoničitý na Wikimedia Commons
