Tricloruro di zirconio
| Tricloruro di zirconio | |
|---|---|
 | |
| Nome IUPAC | |
| cloruro di zirconio(III), tricloruro di zirconio | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | ZrCl3 |
| Massa molecolare (u) | 197,58 |
| Aspetto | cristalli blu scuro[1] |
| Numero CAS | |
| PubChem | 144719 e 24849755 |
| SMILES | Cl[Zr](Cl)Cl |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 3,05[1] |
| Solubilità in acqua | reagisce |
| Temperatura di fusione | 627 °C (900 K)[1] |
| Proprietà termochimiche | |
| ΔfH0 (kJ·mol−1) | -714,21[2] |
| S0m(J·K−1mol−1) | 145,79[2] |
| C0p,m(J·K−1mol−1) | 96,2[2] |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Frasi H | -[3] |
Il tricloruro di zirconio o cloruro di zirconio(III) è il composto binario con formula ZrCl3 dove lo zirconio è nell'inusuale stato di ossidazione +3. In condizioni standard ZrCl3 si presenta come un solido cristallino blu scuro. Il composto è molto instabile, a causa delle reazioni di disproporzione che portano al composto molto più stabile ZrCl4:[4]
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In acqua ZrCl3 reagisce rapidamente riducendo l'acqua con rilascio di idrogeno.[5]
Storia
[modifica | modifica wikitesto]I primi a ottenere ZrCl3 furono Otto Ruff e Richard Wallstein nel 1923. La sintesi fu condotta riducendo ZrCl4 con alluminio metallico a circa 300 ºC, ma il composto così ottenuto conteneva impurità di ossidi e cloruri di alluminio.[6] ZrCl3 puro fu in seguito preparato da Edwin M. Larsen e James J. Leddy, utilizzando zirconio metallico come riducente e condizioni di reazione totalmente anidre.[7]
Sintesi
[modifica | modifica wikitesto]ZrCl3 si prepara per riduzione di ZrCl4. Tipicamente il riducente usato è zirconio metallico, e la reazione è condotta in contenitori sigillati di tantalio a 300-800 ºC.[4][8] Alternativamente si può usare idrogeno come riducente.[9] Nella reazione ad alta temperatura (800 ºC) si formano anche cluster contenenti l'unità Zr6Cl12.[5]
Struttura cristallina
[modifica | modifica wikitesto]Per ZrCl3 sono state osservate due forme cristalline esagonali. La forma α-ZrCl3 ha gruppo spaziale P3m1, con costanti di reticolo a = 596,1 pm e c = 966,9 pm, due unità di formula per cella elementare.[10] La forma β-ZrCl3 ha invece gruppo spaziale P63mcm, con costanti di reticolo a = 638,2 pm e c = 613,5 pm, due unità di formula per cella elementare. Queste strutture sono costituite da catene infinite di ottaedri ZrCl6 che condividono facce opposte; le catene di ottaedri sono legate tra loro solo da forze di van der Waals.[11]
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ a b c Haynes 2015
- ^ a b c NIST 2025
- ^ Questa sostanza non è stata ancora classificata ufficialmente in termini di pericolosità o non è stata ancora trovata una fonte affidabile e citabile.
- ^ a b Housecroft e Sharpe 2008
- ^ a b Greenwood e Earnshaw 1997
- ^ Ruff e Wallstein 1923
- ^ Larsen e Leddy 1956
- ^ Nielsen 2002
- ^ Holleman e Wiberg 2007
- ^ Swaroop e Flengas 1964
- ^ Watts 1966
Bibliografia
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
- (EN) W. M. Haynes (a cura di), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 96ª ed., Boca Raton, CRC Press, 2015, ISBN 978-1-4822-6097-7.
- (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
- (EN) C. E. Housecroft e A. G. Sharpe, Inorganic chemistry, 5ª ed., Harlow (England), Pearson Education Limited, 2018, ISBN 978-1-292-13414-7.
- (EN) E. M. Larsen e J. J. Leddy, The Anhydrous Reduced Halides of Zirconium and Hafnium, in J. Am. Chem. Soc., vol. 78, n. 23, 1956, pp. 5983–5987, DOI:10.1021/ja01604a005.
- (EN) R. Nielsen, Zirconium and Zirconium Compounds, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, DOI:10.1002/14356007.a28_543.
- NIST, Zirconium chloride, su NIST Chemistry WebBook, SRD 69, U.S. Department of Commerce, 2025. URL consultato il 10 novembre 2025.
- (DE) O. Ruff e R. Wallstein, Reduktion anorganischer Halogenide III.1) Die Reduktion des Zirkontetrachlorids, in Z. Anorg. Allg. Chem., vol. 128, n. 1, 1923, pp. 96-116, DOI:10.1002/zaac.19231280110.
- (EN) B. Swaroop e S.N. Flengas, Crystal Structure of Zirconium Trichloride, in Can. J. Phys., vol. 42, n. 10, 1964, pp. 1886-1889, DOI:10.1139/p64-177.
- (EN) W.A. Watts, The Structure of β-Zirconium Trichloride, in Inorg. Chem., vol. 5, n. 2, 1966, pp. 281-283, DOI:10.1021/ic50036a026.
