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Zirconium(IV)-borhydrid
chemische Verbindung
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Zirconium(IV)-borhydrid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Zirconiumverbindungen und Borane.
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| Strukturformel | |||||||
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| Allgemeines | |||||||
| Name | Zirconium(IV)-borhydrid | ||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | Zr(BH4)4 | ||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||
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| Eigenschaften | |||||||
| Molare Masse | 150,59 g·mol−1 | ||||||
| Aggregatzustand |
fest bis flüssig | ||||||
| Schmelzpunkt | |||||||
| Siedepunkt |
123 °C[1] | ||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
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| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||
Gewinnung und Darstellung
Die Synthese erfolgt durch die Umsetzung von Lithiumborhydrid mit Zirconium(IV)-chlorid.[3]
![{\displaystyle {4\,\mathrm {LiBH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {ZrCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Zr} (\mathrm {BH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}4\,\mathrm {LiCl} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/90177a2e45dfa3a0ee4b9f0b75fe2ff2297f14f9)
Eigenschaften
Zirconium(IV)-borhydrid ist ein niedrig schmelzender Feststoff und oberhalb des Schmelzpunktes eine leicht flüchtige Flüssigkeit.[1] Der niedrige Schmelzpunkt bei 28,7 °C und der niedrige Siedepunkt bei 123 °C weisen auf eine Komplexverbindung statt einer ionischen Salzverbindung hin. Die Bestimmung der Kristallstruktur ergab eine hochkoordinierte Struktur, wobei jeweils drei der Wasserstoffatome der Boronateinheiten mit dem Zentralion koordiniert sind.[4] Die thermische Zersetzung der Verbindung oberhalb von 250 °C gibt ein Produkt mit der Zusammensetzung ZrB2,76–3,74, wobei die kristalline Phase aus Zirconiumdiborid und der Rest aus amorphen Bor besteht.[5] In der Gasphase erfolgt die Zersetzung nach:[6]
![{\displaystyle {\mathrm {Zr} (\mathrm {BH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {ZrB} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {B} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}+{}5\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7a4815bf53bb969da1f1e4e0596430b0aa2c292d)
Die Verbindung ist pyrophor, sie entzündet sich in Gegenwart von Luft selbst, wobei die Entzündung verzögert unter Explosion verlaufen kann.[1] In Gegenwart von Wasser erfolgt eine schnelle Hydrolyse.[1]
Verwendung
Die Verbindung dient als Ausgangsstoff für die Gewinnung von Zirkoniumdiborid ZrB2, welches für Hochtemperaturkeramiken[3] oder zur Beschichtung von Glas- oder Metalloberflächen[6] eingesetzt werden kann. In der organischen Chemie wird es als effektives Reduktionsmittel eingesetzt.[7][1] Des Weiteren wurde die Verbindung als Wasserstoffspeichermaterial vorgeschlagen.[8]
