Хлори́д цирко́ния(IV)
—
неорганическое соединение
, соль металла
циркония
и
соляной кислоты
с формулой
ZrCl
4
{\displaystyle {\ce {ZrCl4}}}
, бесцветные кристаллы, реагирует с водой.
Получение
Реакцией
хлора
и порошкообразного циркония:
Zr
+
2
Cl
2
→
200
−
400
o
C
ZrCl
4
{\displaystyle {\ce {Zr + 2 Cl2 ->[200-400\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl4}}}
.
Реакцией
оксида циркония(IV)
и хлора в присутствии восстановителей:
ZrO
2
+
2
Cl
2
+
C
→
500
−
700
o
C
ZrCl
4
+
CO
2
{\displaystyle {\ce {ZrO_2 + 2 Cl2 + C ->[500-700\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl4 + CO2}}}
.
Реакцией
ортосиликата циркония(IV)
и хлора в присутствии восстановителей:
ZrSiO
4
+
4
Cl
2
+
4
C
→
850
−
1000
o
C
{\displaystyle {\ce {ZrSiO4 + 4 Cl2 + 4 C ->[850-1000\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}]}}}
⟶
ZrCl
4
+
SiCl
4
+
4
CO
{\displaystyle {\ce {-> ZrCl4 + SiCl4 + 4 CO}}}
.
Разложением
оксида-дихлорида циркония
при нагревании:
2
ZrOCl
2
→
250
o
C
ZrCl
4
+
ZrO
2
{\displaystyle {\ce {2 ZrOCl2 ->[250\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl4 + ZrO2}}}
.
Физические свойства
Хлорид циркония(IV) образует бесцветные кристаллы
моноклинной сингонии
, параметры ячейки
{{{1}}}
{{{1}}}
{{{1}}}
{{{1}}}
Известно о существовании кубической модификации с параметрами ячейки
{{{1}}}
В воде подвергается полному
гидролизу
.
Растворяется в
этаноле
и
диэтиловом эфире
.
Химические свойства
Разлагается при нагревании:
ZrCl
4
→
1700
o
C
ZrCl
3
,
ZrCl
2
,
ZrCl
{\displaystyle {\ce {ZrCl4 ->[1700\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl3, ZrCl2, ZrCl}}}
.
Реагирует с водой:
ZrCl
4
+
H
2
O
⟶
ZrOCl
2
+
2
HCl
{\displaystyle {\ce {ZrCl4 + H2O -> ZrOCl2 + 2 HCl}}}
.
Реагирует с
щелочами
:
ZrCl
4
+
4
NaOH
⟶
ZrO
(
OH
)
2
↓
+
4
NaCl
+
H
2
O
{\displaystyle {\ce {ZrCl4 + 4 NaOH -> ZrO(OH)2 v + 4NaCl + H2O}}}
.
При нагревании окисляется
кислородом
воздуха:
ZrCl
4
+
O
2
→
600
o
C
ZrO
2
+
2
Cl
2
{\displaystyle {\ce {ZrCl4 + O2 ->[600\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrO2 + 2Cl2}}}
.
Цирконий вытесняется более активными металлами:
ZrCl
4
+
2
Mg
→
700
o
C
Zr
+
2
MgCl
2
{\displaystyle {\ce {ZrCl4 + 2Mg ->[700\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] Zr + 2 MgCl2}}}
.
Восстанавливается при нагревании металлическим цирконием:
ZrCl
4
→
Zr
,
350
o
C
ZrCl
3
→
Zr
,
460
−
500
o
C
ZrCl
2
→
Zr
,
625
−
800
o
C
ZrCl
{\displaystyle {\ce {ZrCl4 ->[{\ce {Zr,\ }}350\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl3 ->[{\ce {Zr,\ }}460-500\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl2 ->[{\ce {Zr,\ }}625-800\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrCl}}}
.
С хлоридами
щелочных металлов
образует
:
ZrCl
4
+
2
KCl
→
500
o
C
K
2
[
ZrCl
6
]
{\displaystyle {\ce {ZrCl4 + 2 KCl ->[500\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] K2[ZrCl6]}}}
.
Действуя на безводный хлорид циркония
фтороводородом
, можно получить
фторид циркония (IV)
:
ZrCl
4
+
4
HF
→
t
o
C
ZrF
4
+
4
HCl
{\displaystyle {\ce {ZrCl4 + 4 HF ->[{\ce {t}}\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] ZrF4 + 4 HCl}}}
.
Литература
Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н. С. и др.. —
М.
: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. —
ISBN 5-85270-310-9
.
Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 2-е изд., испр. —
М.
—
Л.
: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. —
Л.
: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
Лидин Р. А. и др.
Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. —
М.
: Химия, 2000. — 480 с. —
ISBN 5-7245-1163-0
.
Рипан Р., Четяну И.
Неорганическая химия. Химия металлов. —
М.
: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
Неорганическая химия / под ред. Ю. Д. Третьякова. —
М.
: Академия, 2007. — Т. 3. — 352 с.