title: Tetracloruro di zirconio
text: # Tetracloruro di zirconio
  
  Il tetracloruro di zirconio è il composto binario con formula $ZrCl_4.$ In condizioni normali si presenta come polvere bianca volatile che si idrolizza rapidamente con l'umidità dell'aria. Il composto è disponibile in commercio ed è usato principalmente come catalizzatore in sintesi organica e come precursore per la sintesi di altri composti di zirconio. È inoltre un importante intermedio nella produzione dello zirconio metallico tramite il processo Kroll.
  
  ## Struttura
  
  In fase gassosa il tetracloruro di zirconio è presente come molecola $ZrCl_4$ con struttura tetradraedica, analogamente a $TiCl_4$ e $HfCl_4.$ Allo stato solido invece il composto ha struttura polimerica con catene di ottaedri distorti connessi tra loro (vedi figura). La stessa struttura polimerica è presente anche nel congenere superiore $HfCl_4.$
  
  ## Sintesi
  
  Il tetracloruro di zirconio viene normalmente prodotto trattando zirconia con carbonio e cloro. La reazione va condotta con totale esclusione di aria; la funzione del carbonio è di catturare l'ossigeno:
  
      ${\ce {ZrO2\ +\ 2C\ +\ 2Cl2->[{\text{700 °C}}]ZrCl4\ +\ 2CO}}$
  
  Si può preparare anche facendo reagire zirconio metallico con cloro o cloruro di idrogeno.
  
  Su scala di laboratorio si può usare tetracloruro di carbonio in sostituzione di carbonio e cloro:
  
      ${\ce {ZrO2 \ + \ 2CCl4 -> ZrCl4 \ +\ 2COCl2}}$
  
  ## Proprietà
  
  Il tetracloruro di zirconio è molto sensibile all'acqua e va utilizzato in atmosfera priva di umidità. A contatto con aria umida rilascia fumi di acido cloridrico. In acqua reagisce velocemente formando l'ossicloruro e acido cloridrico:
  
      ${\ce {ZrCl4\ +\ H2O->ZrOCl2\ +\ 2HCl}}$
  
  In soluzione basica si forma l'idrossido:
  
      ${\ce {ZrCl4 \ + \ 4NaOH -> Zr(OH)4 \ + \ 4NaCl}}$
  
  Il tetracloruro di zirconio è solubile in etanolo ed etere.
  
  Riscaldato sotto vuoto a 400 ºC assieme a cloruro d'ammonio forma esaclorozirconato(IV) d'ammonio, $(NH_4)_2ZrCl_6.$ La formazione di esaclorozirconati avviene anche con cloruri dei metalli alcalini o alcalino-terrosi.
  
  ## Applicazioni
  
  Il tetracloruro di zirconio è usato nella fabbricazione degli elettrodi di zirconia delle celle a combustibile, e come materiale di partenza per la sintesi di composti organometallici di zirconio, come ad esempio il dicloruro di zirconocene $ZrCl_2(C_5H_5)_2,$ un complesso molto versatile. In sintesi organica il tetracloruro di zirconio è usato come acido di Lewis debole in varie sintesi, tra cui le reazioni di Friedel-Crafts, di Diels-Alder e di ciclizzazione intramolecolare. È inoltre impiegato nella fabbricazione di idrorepellenti per tessuti e altri materiali fibrosi, ed è un importante intermedio nella produzione dello zirconio metallico nel processo Kroll.
  
  