Zirconium(IV)-chlorid
| Kristallstruktur | |||||||||||||
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| _ Zr4+ _ Cl− | |||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||
| Name | Zirconium(IV)-chlorid | ||||||||||||
| Andere Namen |
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| Verhältnisformel | ZrCl4 | ||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
an Luft rauchendes weißes Pulver[1] | ||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||
| Molare Masse | 233,03 g·mol−1 | ||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest[2] | ||||||||||||
| Dichte |
2,8 g·cm−3[2] | ||||||||||||
| Schmelzpunkt |
437 °C bei 25,3 bar[3] | ||||||||||||
| Sublimationspunkt | |||||||||||||
| Dampfdruck | |||||||||||||
| Löslichkeit |
Zersetzung in Wasser[1] | ||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||
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| Toxikologische Daten | |||||||||||||
| Thermodynamische Eigenschaften | |||||||||||||
| ΔHf0 | |||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||||||||
Zirconium(IV)-chlorid ist ein Chlorid des Zirconiums. Es ist ein weißes Pulver, welches an Luft rasch hydrolysiert. Es ist eine wichtige Verbindung, die zur Herstellung von Zirconium sowie anderen Zirconiumverbindungen dient.
Gewinnung und Darstellung
Zirconium(IV)-chlorid kann durch Carbochlorieren von Zirconiumdioxid gewonnen werden. Das Zirconiumoxid wird dazu mit Koks im Lichtbogen zu Zirconiumcarbonitrid (kohlenstoff- und stickstoffhaltiges Zirconium) und anschließend mit Chlor zu Zirconium(IV)-chlorid umgesetzt.
Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Chlorierung von Zirconium mit Chlor bei 650 °C oder mit Blei(II)-chlorid bei 500 °C.[5]
Eine weitere Möglichkeit ist die Darstellung durch Umsetzung des Oxides mit gasförmigem Kohlenstofftetrachlorid (in einem Stickstoffstrom) bei 450 °C bis 500 °C[3]:
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Zirconium(IV)-chlorid besitzt eine Polymerstruktur wie Hafnium(IV)-chlorid HfCl4. Seine Standardbildungsenthalpie beträgt −980,52 kJ/mol, seine molare Standardentropie 181,41 JK−1mol−1 und seine Wärmekapazität 125,38 JK−1mol−1.
Verwendung
Zirconium(IV)-chlorid wird verwendet:
- zur Herstellung von Zirconiumverbindungen wie Zirconylchlorid ZrOCl2 und Zirconium-organischen Komplexverbindungen
- als Katalysator bei Friedel-Crafts-Reaktionen und Polymerisationen von Olefinen und Epoxiden.
- als Zwischenprodukt bei der Gewinnung von metallischem Zirconium nach dem Kroll-Verfahren
- Bei der Wiederaufarbeitung von abgebrannten Kernbrennstoff nach dem Halogen-Volatilitätsverfahren können die Zirconium-Hüllrohre chemisch durch Reaktion mit Chlor zu Zirconiumchlorid umgesetzt werden
Einzelnachweise
- ↑ a b c d e Eintrag zu Zirkonium(IV)-chlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)
- ↑ a b c d Datenblatt Zirconium(IV)-chlorid bei Merck, abgerufen am 30. August 2007.
- ↑ a b W. S. Hummers et al.: Zirconium and hafnium tetrachlorides. In: J. C. Bailar, Jr. (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 4. McGraw-Hill, Inc., 1953, S. 121–126 (englisch).
- ↑ D'Ans/Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker, Band 1, Springer-Verlag 1967, S. 595.
- ↑ Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1358.
