Фторид циркония(IV)

Фторид циркония(IV)
Общие
Систематическое наименование	Фторид циркония(IV)
Традиционные названия	Фтористый цирконий
Химическая формула	ZrF4
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцветные кристаллы
Молярная масса	167,22 г/моль
Плотность	4,43; 4,55; 4,6; 4,61 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	910; 912 °C
Температура кипения	возг. 600 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	103,6 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-1911 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	1,525; 1,3950 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	7783-64-4
SMILES	[Zr+4].[F-].[F-].[F-].[F-]

Фторид циркония(IV) — неорганическое соединение, соль металла циркония и плавиковой кислоты с формулой ZrF₄, бесцветные кристаллы, растворяется в воде, образует кристаллогидраты.

Получение

• Реакция фтора и порошкообразного циркония:

$\mathsf{Zr + 2F_2 \ \xrightarrow{200-400^oC}\ ZrF_4 }$

• Растворение циркония в плавиковой кислоте:

$\mathsf{Zr + 4HF \ \xrightarrow{}\ ZrF_4 + 2H_2 }$

• Действие хлористого водорода на смесь циркония с фторидом кальция:

$\mathsf{Zr + 2CaF_2 + 4HCl \ \xrightarrow{}\ ZrF_4 + 2CaCl_2 + 2H_2 }$

• Разложение при нагревании гексафтороцирконата аммония:

$\mathsf{(NH_4)_2[ZrF_6] \ \xrightarrow{}\ ZrF_4 + 2NH_3 + 2HF }$

• Растворение хлорида циркония(IV) в избытке концентрированной плавиковой кислоте:

$\mathsf{ZrCl_4 + 4HF \ \xrightarrow{}\ ZrF_4 + HCl }$

Физические свойства

Фторид циркония(IV) образует бесцветные кристаллы нескольких кристаллических модификаций:

• α-ZrF₄, моноклинная сингония, пространственная группа I 2/c, параметры ячейки a = 0,957 нм, b = 0,993 нм, c = 0,773 нм, β = 94,47°, Z = 12, d = 4,55 г/см³, существует при температуре до 690°С.
• β-ZrF₄, тетрагональная сингония, параметры ячейки a = 0,7896 нм, c = 0,7724 нм, d = 4,61 г/см³, существует при температуре выше 690°С.

Растворяется в воде, образует кристаллогидраты ZrF₄•H₂O и ZrF₄•3H₂O.

Хорошо растворяется в плавиковой кислоте с образованием фторциркониевых кислот H[ZrF₅]•nH₂O и H₂[ZrF₆]•nH₂O.

Химические свойства

• Безводную соль получают сушкой кристаллогидрата в вакууме:

$\mathsf{ZrF_4\cdot 3H_2O \ \xrightarrow{80-100^oC, vacuum}\ ZrF_4 + 3H_2O }$

• Реагирует с горячей водой:

$\mathsf{ZrF_4 + 3H_2O \ \xrightarrow{50^oC}\ ZrOF_2\cdot 2H_2O\downarrow + 2HF }$

• Разлагается концентрированной серной кислотой:

$\mathsf{ZrF_4 + 2H_2SO_4 + H_2O \ \xrightarrow{50^oC}\ H_2[ZrO(SO_4)_2] + 4HF\uparrow }$

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{ZrF_4 + 4NaOH \ \xrightarrow{}\ ZrO(OH)_2\downarrow + 4NaF + H_2O }$

• С плавиковой кислотой образует гексафтороциркониевые кислоты:

$\mathsf{ZrF_4 + HF \ \xrightarrow{}\ H[ZrF_5] }$

$\mathsf{ZrF_4 + 2HF \ \xrightarrow{}\ H_2[ZrF_6] }$

$\mathsf{ZrF_4 + H_2O \ \xrightarrow{}\ H_2[ZrOF_4] }$

• С растворами фторидов щелочных металлов образует гексафтороцирконаты:

$\mathsf{ZrF_4 + 2NaF \ \xrightarrow{}\ Na_2[ZrF_6] }$

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.

Соединения циркония

Бромид циркония(II) (ZrBr₂) • Бромид циркония(III) (ZrBr₃) • Бромид циркония(IV) (ZrBr₄) • Вольфрамат циркония (Zr(WO₄)₂) • Гидрид циркония(II) (ZrH₂) • Гидрид циркония(IV) (ZrH₄) • Гидрид циркония (ZrH_x) • Диборид циркония (ZrB₂) • Дигидроксид-оксид циркония (ZrО(OH)₂) • Дифосфид циркония (ZrP₂) • Иодид циркония(III) (ZrI₃) • Иодид циркония(IV) (ZrI₄) • Карбид циркония (ZrC) • Нитрат циркония(IV) (Zr(NO₃)₄) • Нитрид циркония(II) (Zr₃N₂) • Нитрид циркония(III) (ZrN) • Нитрид циркония(IV) (Zr₃N₄) • Оксид циркония(IV) (ZrO₂) • Оксид-дихлорид циркония (ZrOCl₂) • Ортосиликат циркония(IV) (ZrSiO₄) • Ортоциркониевая кислота (H₄ZrO₄) • Силицид циркония (ZrSi₂) • Сульфат циркония(IV) (Zr(SO₄)₂) • Сульфид циркония(IV) (ZrS₂) • Теллурид циркония(IV) (ZrTe₂) • Фосфид циркония (ZrP) • Фторид циркония(II) (ZrF₂) • Фторид циркония(III) (ZrF₃) • Фторид циркония(IV) (ZrF₄) • Хлорид циркония(II) (ZrCl₂) • Хлорид циркония(III) (ZrCl₃) • Хлорид циркония(IV) (ZrCl₄)

 

Соединения фтора

Гексафторалюминат натрия (Na₃AlF₆) • Гексафтороантимонат водорода (HSbF₆) • Гексафторид платины (PtF₆) • Гексафторид селена (SeF₆) • Гексафторид теллура (TeF₆) • Гексафторогерманат калия (K₂[GeF₆]) • Гексафторогерманат рубидия (Rb₂[GeF₆]) • Гексафторогерманат цезия (Cs₂[GeF₆]) • Гексафторосиликат(IV) калия (K₂[SiF₆]) • Гексафторосиликат натрия (Na₂SiF₆) • Гексафторплатинат ксенона (XePtF₆) • Гексафторсиликат аммония ((NH₄)₂SiF₆) • Гептафторид рения (ReF₇) • Гептафторониобат(V) калия (K₂[NbF₇]) • Гидрофторид аммония ([NH₄][HF₂]) • Гидрофторид калия (HF₂K) • Декафторид дисеры (S₂F₁₀) • Диоксидифторид (F₂O₂) • Диоксидифторид молибдена(VI) (MoF₂O₂) • Дифтордиазин (N₂F₂) • Дифторид радона (F₂Rn) • Кремнефтористоводородная кислота (H₂SiF₆) • Монофторид алюминия (AlF) • Монофторид углерода (CF) • Оксид-фторид урана (UO₂F₂) • Окситетрафторид вольфрама(VI) (WOF₄) • Окситетрафторид молибдена(VI) (MoOF₄) • Оксифторид иттрия (YOF)  • Оксифторид лантана(III) (LaOF)  • Оксотетрафторид ксенона (XeOF₄) • Оксотрифторид ванадия(V) (F₃OV) • Пентафторид висмута (BiF₅) • Пентафторид мышьяка (AsF₅) • Пентафторид сурьмы (SbF₅) • Пентафторид урана (UF₅) • Пентафторид фосфора (PF₅) • Субфторид серебра (Ag₂F) • Тетрафторалюминат калия (KAlF₄) • Тетрафтороборат лития (LiBF₄) • Тетрафтороборат меди(II) (Cu(BF₄)₂) • Тетрафтороборат натрия (NaBF₄) • Тетрафтороборат нитрозила (BF₄NO) • Тетрафтороборат нитрония (BNO₂F₄) • Тетрафтороборат серебра (AgBF₄) • Тетрафторборная кислота (HBF₄) • Тетрафторид дибора (B₂F₄) • Тетрафторид кремния (SiF₄) • Тетрафторид селена (SeF₄) • Тетрафторид теллура (TeF₄) • Тетрафторгидразин (N₂F₄) • Трифторид алюминия (AlF₃) • Трифторид бора (BF₃) • Трифторид мышьяка (AsF₃) • Трифторид висмута (BiF₃) • Трифторид сурьмы (SbF₃) • Трифторид тиазила (NSF₃) • Трифторид фосфора (PF₃) • Фторфосфат натрия (Na₂PFO₃) • Фторамин (NH₂F) • Фторид азота(III) (NF₃) • Фторид аммония (NH₄F) • Фторид бария (BaF₂) • Фторид бериллия (BeF₂) • Фторид брома(I) (BrF) • Фторид брома(III) (BrF₃) • Фторид брома(V) (BrF₅) • Фторид ванадия(III) (VF₃) • Фторид ванадия(IV) (VF₄) • Фторид ванадия(V) (VF₅) • Фторид вольфрама(VI) (WF₆) • Фторид галлия(III) (GaF₃) • Фторид гафния(IV) (HfF₄) • Фторид дейтерия (DF) • Фторид диртути(2+) (Hg₂F₂) • Фторид железа(II) (FeF₂) • Фторид железа(III) (FeF₃) • Фторид золота(III) (AuF₃) • Фторид золота(V) (AuF₅) • Фторид индия(III) (InF₃) • Фторид иода(I) (IF) • Фторид иода(III) (IF₃) • Фторид иода(V) (IF₅) • Фторид иода(VII) (IF₇) • Фторид иридия(IV) (IrF₄) • Фторид иридия(V) (IrF₅) • Фторид иридия(VI) (IrF₆) • Фторид иттербия(III) (YbF₃) • Фторид иттрия (YF₃) • Фторид иттрия-лития (LiYF₄) • Фторид кадмия (CdF₂) • Фторид калия (KF) • Фторид кальция (CaF₂) • Фторид кислорода(II) (OF₂) • Фторид кобальта(II) (CoF₂) • Фторид кобальта(III) (CoF₃) • Фторид криптона(II) (KrF₂) • Фторид ксенона(II) (XeF₂) • Фторид ксенона(IV) (XeF₄) • Фторид ксенона(VI) (XeF₆) • Фторид лития (LiF) • Фторид магния (MgF₂) • Фторид марганца(II) (MnF₂) • Фторид марганца(III) (MnF₃) • Фторид меди(I) (CuF) • Фторид меди(II) (CuF₂) • Фторид молибдена(VI) (MoF₆) • Фторид натрия (NaF) • Фторид никеля(II) (NiF₂) • Фторид ниобия(V) (NbF₅) • Фторид нитрозила) (NOF) • Фторид оксида азота(IV) (NO₂F) • Фторид оксида серы(IV) (SO₂F₂) • Фторид олова(II) (SnF₂) • Фторид олова(IV) (SnF₄) • Фторид плутония(III) (PuF₃) • Фторид плутония(IV) (PuF₄) • Фторид плутония(VI) (PuF₆) • Фторид радия (RaF₂) • Фторид рения(IV) (ReF₄) • Фторид рения(VI) (ReF₆) • Фторид рения(VII) (ReF₇) • Фторид ртути(II) (HgF₂) • Фторид рубидия (RbF) • Фторид самария(III) (SmF₃) • Фторид свинца(II) (PbF₂) • Фторид серебра(I) (AgF) • Фторид серебра(II) (AgF₂) • Фторид серы(IV) (SF₄) • Фторид серы(VI) (SF₆) • Фторид скандия(III) (ScF₃) • Фторид стронция (SrF₂) • Фторид таллия(I) (TlF) • Фторид тантала(V) (TaF₅) • Фторид теллура(IV) (TeF₄) • Фторид технеция(VI) (TcF₆) • Фторид тиазила (NSF) • Фторид тианила (SOF₂) • Фторид титана(III) (TiF₃) • Фторид титана(IV) (TiF₄) • Фторид тория(IV) (ThF₄) • Фторид урана(III) (UF₃) • Фторид урана(IV) (UF₄) • Фторид урана(V) (UF₅) • Фторид урана(VI) (UF₆) • Фторид хлора(I) (ClF) • Фторид хлора(III) (ClF₃) • Фторид хлора(V) (ClF₅) • Фторид хрома(III) (CrF₃) • Фторид хрома(IV) (CrF₄) • Фторид хрома(V) (CrF₅) • Фторид цезия (CsF) • Фторид цинка (ZnF₂) • Фторид циркония(IV) (ZrF₄) • Фторид-хлорид оксида серы(IV) (ClFO₂S) • Фторноватистая кислота (HOF) • Фтороводород (HF) • Фторосульфоновая кислота (FSO₃H) • Фторид хлорила (ClO₂F) • Фторид перхлорила (ClO₃F) • Фторид оксиперхлорила (ClO₃OF)