Clorur d'hafni(IV)
_chloride.jpg){kind=link}
El clorur d'hafni (IV) o tetracloruro d'hafni, és un compost inorgànic covalente, de fòrmula HfCl4. En estat pur a pressió i temperatura estàndar, es presenta com un sòlit cristalí de color blanc, molt soluble en dissolvents orgànics, com el benceno i el tolueno. S'utilisa com a precursor en la síntesis de la majoria dels composts organometálicos d'hafni. Té diverses aplicacions molt especialisades, principalment en la ciència de materials i com a catalisador. En general, Tetracloruro d'hafni juga un paper significatiu en la ciència de materials i en processos de fabricació alvançada.[1]
Preparació
[editar | editar còdic]El HfCl4 pot produir-se per mig de varis procediments relacionats:
- La reacció de tetracloruro de carbono i òxit d'hafni a més de 450 °C;[2][3]
- HfO2 + 2 CCl4 → HfCl4 + 2 COCl2
- Cloración d'una mescla de HfO2 i carbono per damunt de 600 °C utilisant clor gaseós o monocloruro de sofre:[4][5]
- HfO2 + 2 Cl2 + C → HfCl4 + CO2
- Cloración del carbur d'hafni per damunt de 250 °C.[6]
Separació de Zr i Hf
[editar | editar còdic]L'hafni i el zirconi es troben junts en minerals com el circón, la cirtolita i la baddeleyita. El circón conté entre un 0,05% i un 2,0% de diòxit d'hafni HfO2, la cirtolita entre un 5,5% i un 17% de HfO2 i la baddeleyita entre un 1,0% i un 1,8% de HfO2.[7] Els composts d'hafni i zirconi s'extrauen junts dels minerals i es convertixen en una mescla dels tetracloruros.
La separació de HfCl4 i ZrCl4 és difícil perque els composts de Hf i Zr tenen propietats químiques i físiques molt similars. Els seus radis atòmics són similars: el radi atòmic és de 156,4 pm per a l'hafni, mentres que el del Zr és de 160 pm.[8] Estos dos metals experimenten reaccions similars i formen complexos de coordinació semblats.
S'han propost varis processos per a purificar el HfCl4 a partir del ZrCl4, com la destilació fraccionada, la precipitació fraccionada, la cristalisació fraccionada i el intercanvi iònic. El logaritmo (base 10) de la pressió de vapor del clorur d'hafni sòlit (de 476 a 681 K) ve dau per l'equació: log10 P = -5197/T + 11,712, a on la pressió es medix en torrs i la temperatura en kelvins. (La pressió en el punt de fusió és de 23.000 torrs).[9]
Un método es basa en la diferència de reducibilidad entre els dos tetrahaluros.[7]Els tetrahaluros poden separar-se reduint selectivament el compost de zirconi a un o més halurs inferiors o inclús a zirconi. El tetracloruro d'hafni permaneix pràcticament inalterado durant la reducció i pot recuperar-se fàcilment dels subhaluros de zirconi. El tetracloruro d'hafni és volàtil i, per tant, pot separar-se fàcilment del trihaluro de zirconi no volàtil.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Cymit Quimica. «CAS 13499-05-3: Tetracloruro d'hafni» (en és). cymitquimica.com. Consultat el 2026-05-31.
- ↑ (1991) Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th edició (vol. 11).
- ↑ (1953) Zirconium and Hafnium Tetrachlorides (vol. 4), pp. 121. doi:10.1002/9780470132357.ch41. ISBN 9780470132357.
- ↑ (1939) «13 Hafnium», Chapters in the chemistry of less familiar elements, Stipes Publishing, p. 7.
- ↑ (1989) Halides, oxyhalides and salts of halogen complexes of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium and tantalum, 1st edició (vol. 40), Oxford: Pergamon, pp. 176–177. ISBN 978-0080362397.
- ↑ Elinson, S. V. and Petrov, K. I. (1969) Analytical Chemistry of the Elements: Zirconium and Hafnium. 11.
- ↑ 7,0 7,1 Newnham, Ivan Edgar "Purification of Hafnium Tetrachloride". Plantilla:US Patent November 22, 1960.
- ↑ “Electronographic investigation of the structure of zirconium and hafnium tetrachloride molecules in the gas phase” (1962). Journal of Structural Chemistry 3 (3): 311. doi:.
- ↑ “Electronographic investigation of the structure of zirconium and hafnium tetrachloride molecules in the gas phase” (1962). Journal of Structural Chemistry 3 (3): 311. doi:.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Cloruro de hafnio(IV)» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.