Zirconium(IV)-chlorid
# Zirconium(IV)-chlorid

Zirconium(IV)-chlorid ist ein Chlorid des Zirconiums. Es ist ein weißes Pulver, welches an Luft rasch hydrolysiert. Es ist eine wichtige Verbindung, die zur Herstellung von Zirconium sowie anderen Zirconiumverbindungen dient.

## Gewinnung und Darstellung

Zirconium(IV)-chlorid kann durch Carbochlorieren von Zirconiumdioxid gewonnen werden. Das Zirconiumoxid wird dazu mit Koks im Lichtbogen zu Zirconiumcarbonitrid (kohlenstoff- und stickstoffhaltiges Zirconium) und anschließend mit Chlor zu Zirconium(IV)-chlorid umgesetzt.

    $\mathrm {ZrO_{2}\ +2\ C+2\ Cl_{2}\ {\xrightarrow {900^{\circ }C}}\ ZrCl_{4}+\ 2\ CO}$

Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Chlorierung von Zirconium mit Chlor bei 650 °C oder mit Blei(II)-chlorid bei 500 °C.

    $\mathrm {Zr+2\ Cl_{2}\longrightarrow ZrCl_{4}}$
    $\mathrm {Zr+2\ PbCl_{2}\longrightarrow ZrCl_{4}+2Pb}$

Eine weitere Möglichkeit ist die Darstellung durch Umsetzung des Oxides mit gasförmigem Kohlenstofftetrachlorid (in einem Stickstoffstrom) bei 450 °C bis 500 °C:

    ${\ce {ZrO2 + 2 CCl4 -> ZrCl4 + 2 COCl2}}$

## Eigenschaften

### Physikalische Eigenschaften

Zirconium(IV)-chlorid besitzt eine Polymerstruktur wie Hafnium(IV)-chlorid $HfCl_4.$ Seine Standardbildungsenthalpie beträgt −980,52 kJ/mol, seine molare Standardentropie 181,41 $JK^{−1}mol^{−1}$ und seine Wärmekapazität 125,38 $JK^{−1}mol^{−1}.$

## Verwendung

Zirconium(IV)-chlorid wird verwendet:

* zur Herstellung von Zirconiumverbindungen wie Zirconylchlorid $ZrOCl_2$ und Zirconium-organischen Komplexverbindungen
* als Katalysator bei Friedel-Crafts-Reaktionen und Polymerisationen von Olefinen und Epoxiden.
* als Zwischenprodukt bei der Gewinnung von metallischem Zirconium nach dem Kroll-Verfahren
* Bei der Wiederaufarbeitung von abgebrannten Kernbrennstoff nach dem Halogen-Volatilitätsverfahren können die Zirconium-Hüllrohre chemisch durch Reaktion mit Chlor zu Zirconiumchlorid umgesetzt werden
