fr.wikipedia.org

Chlorure de zirconium(III) — Wikipédia

  • ️Mon Jun 01 1992

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

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.
modifier 

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 H2 ⟶ ZrCl3 + HCl.
  1. a b c et d (de) Georg Brauer, en collaboration avec Marianne Baudler, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3e  éd. révisée, vol. 2, Ferdinand Enke, Stuttgart, 1978, p. 1354 sqq. (ISBN 3-432-87813-3)
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. (en) David R. Lide, « Properties of the Elements and Inorganic Compounds », CRC Handbook of Chemistry and Physics, 90e  éd., CRC Press/Taylor and Francis, 2009. (ISBN 978-1-4200-9084-0)
  4. a b c et d (de) Jean d’Ans, Ellen Lax et Roger Blachnik, Taschenbuch Fur Chemiker Und Physiker, Springer, 1998, p. 818. (ISBN 3-642-58842-5)
  5. (en) Bodie E. Douglas et Shih-Ming Ho, Structure and Chemistry of Crystalline Solids, Springer Science+Business Media, 2007, p. 101. (ISBN 978-0-387-26147-8)
  6. (en) David M. Hoffman et Samkeun Lee, « Synthesis of pyridine complexes of zirconium(III) chloride and the apparent oxidation to zirconium(IV) by a nitrile », Inorganic Chemistry, vol. 31, no 13,‎ juin 1992, p. 2675-2676 (DOI 10.1021/ic00039a002, lire en ligne).
  7. (de) Otto Ruff et Richard Wallstein, « Reduktion anorganischer Halogenide III.1) Die Reduktion des Zirkontetrachlorids », Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, vol. 128, no 1,‎ 1923, p. 96-116 (DOI 10.1002/zaac.19231280110, lire en ligne).
  8. (en) E. M. Larsen, James W. Moyer, Francisco. Gil-Arnao et Michael J. Camp, « Synthesis of crystalline zirconium trihalides by reduction of tetrahalides in molten aluminum halides. Nonreduction of hafnium », Inorganic Chemistry, vol. 13, no 3,‎ mars 1974, p. 574-581 (DOI 10.1021/ic50133a015, lire en ligne).
  9. (en) I. E. Newnham et J. A. Watts, « The Preparation of the Anhydrous Zirconium Trihalides », Journal of the American Chemical Society, vol. 82, no 9,‎ mai 1960, p. 2113-2115 (DOI 10.1021/ja01494a006, lire en ligne).