Chlorure de zirconium(III)

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SMILES
InChI
Chlorure de zirconium(III)
Image illustrative de l’article Chlorure de zirconium(III)
__ Zr     __ Cl
Structure cristalline du chlorure de zirconium(III)
Identification
No CAS 10241-03-9
PubChem 24849755
SMILES
InChI
Apparence solide bleu marine[1] (isomorphe α)
Propriétés chimiques
Formule Cl3Zr
Masse molaire[2] 197,583 ± 0,008 g/mol
Cl 53,83 %, Zr 46,17 %,
Propriétés physiques
fusion 627 °C[3] (décomposition à 300 °C[4])
Solubilité se décompose dans l'eau[4]
Masse volumique 2,28 g/cm3[4] (isomorphe α)
3,05 g/cm3[1] (isomorphe β)

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le chlorure de zirconium(III) est un composé chimique de formule ZrCl3. Il s'agit d'un solide cristallisé connu par deux isomorphes : une forme α, bleu marine, de structure trigonale avec le groupe d'espace P3m1 (no 164) et les paramètres a = 596,1 pm et c = 966,9 pm, et une forme β, vert olive, de structure hexagonale avec le groupe d'espace P63/mcm (no 193) et les paramètres a = 638,2 pm et c = 613,5 pm[1], avec Z = 2 dans ce cas[5]. Il s'oxyde à l'air libre en chlorure de zirconyle ZrOCl2[4].

Le chlorure de zirconium(III) peut être obtenu en réduisant le chlorure de zirconium(IV) ZrCl4 avec du zirconium[6] ou de l'aluminium (méthode historique[7])[1] :

3 ZrCl4 + Zr ⟶ 4 ZrCl3 ;
3 ZrCl4 + Al ⟶ 3 ZrCl3 + AlCl3.

La synthèse par l'aluminium conduit à la contamination du produit par divers chloroaluminates tels que [Zr(AlCl4)2(AlCl4)2] et Zr(AlCl4)3[8], d'où la prévalence de la méthode directe par le zirconium.

Il est également possible de recourir à un réducteur gazeux pour éviter ces contaminations dans la mesure où les trihalogénures de zinc sont moins volatils. C'est typiquement le cas avec l'hydrogène[9] :

ZrCl4 + 12 H2ZrCl3 + HCl.

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