Zirkonium(IV)chloride

Zirkoontetrachloride
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van zirkoontetrachloride __ Zr4+     __ Cl−
Algemeen
Chemische formule	ZrCl4
IUPAC-naam	zirkoontetrachloride, zirkoon(IV)chloride
Andere namen	zirkoniumtetrachloride, zirkonium(IV)chloride
Molaire massa	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
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    Scheikunde

Zirkoontetrachloride of zirkoon(IV)chloride is een chloride van zirkoon en bezit als verhoudingsformule 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 zirkoon en van andere zirkoonverbindingen en wordt ook gebruikt als katalysator in organische reacties.

Zirkoontetrachloride wordt bereid door zirkoondioxide te behandelen met cokes (koolstof) en chloorgas:

${\displaystyle \mathrm {ZrO_{2}\ +2\ C+2\ Cl_{2}\ {\xrightarrow {\ \ 900^{\circ }C\ \ }}\ ZrCl_{4}\ +\ 2\ CO} }$

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

${\displaystyle \mathrm {Zr\ +\ 2\ Cl_{2}\ \longrightarrow \ ZrCl_{4}} }$

${\displaystyle \mathrm {Zr\ +\ 2\ PbCl_{2}\ \longrightarrow \ ZrCl_{4}\ +\ 2\ Pb} }$

Net zoals het analoge hafniumtetrachloride bezit ook zirkoontetrachloride een polymere structuur. Daarin neemt zirkoon een octaëdrische moleculaire geometrie aan. Bij toevoeging van lewisbasen worden deze polymere structuren afgebroken en treedt degradatie van het materiaal op.

In tegenstelling tot titaantetrachloride, dat een vloeistof is, is zirkoontetrachloride niet te zuiveren door middel van destillatie.

De reductie van zirkoontetrachloride levert metallisch zirkoon, dat een belangrijk materiaal is voor nucleaire reactoren.

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

• Zirkoondioxide (ZrO₂) met behulp van zirkoontetrachloride en water^[1]
• Zirkooncarbide (ZrC) met zirkoontetrachloride, methaan en waterstofgas als reductor.^[2]

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

Met zirkoontetrachloride kunnen diverse organometaalcomplexen van zirkoon gevormd worden.^[5] Deze complexen zijn onder meer bruikbaar als katalysator voor polymerisatiereacties.^[6]

• (en) Gegevens van zirkonium(IV)chloride in de GESTIS-stoffendatabank van het IFA
• (en) MSDS van zirkonium(IV)chloride