El nitrato de circonio es una sal de nitrato de metal de transición anhidro volátil de circonio con fórmula Zr (NO 3 ) 4 . Tiene nombres alternativos de tetranitrato de circonio o nitrato de circonio (IV) .
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Nombres | |
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Otros nombres tetranitrato de circonio, tetranitratozirconio, tetranitrato de circonio (4+), nitrato de circonio (IV) | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.033.917 ![]() |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Zr (NO 3 ) 4 | |
Masa molar | 339,243591 g / mol |
Apariencia | platos transparentes |
Densidad | ???? 2.192 |
Punto de fusion | ° C |
Punto de ebullición | descomponer 100 ° C |
agua, etanol | |
Peligros | |
Principales peligros | oxidante |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LC Lo ( menor publicado ) | 500 mg / m 3 (rata, 30 min) [1] |
Compuestos relacionados | |
Compuestos relacionados | Nitrato de circonilo , nitrato de hafnio , nitrato de titanio , perclorato de circonio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Tiene un número ONU UN 2728 [2] y es de clase 5.1, lo que significa sustancia oxidante. [3]
Formación
La sal anhidra se puede preparar a partir de tetracloruro de circonio que reacciona con pentóxido de dinitrógeno . [4]
ZrCl 4 + 4 N 2 O 5 → Zr (NO 3 ) 4 + 4ClNO 2
El producto se puede purificar por sublimación al vacío. Una sustancia contaminante en este es el pentanitratozirconato de nitronio. (NO 2 ) Zr (NO 3 ) 5 . [4]
Se puede formar nitrato de circonio pentahidratado Zr (NO 3 ) 4 · 5H 2 O disolviendo dióxido de circonio en ácido nítrico y luego evaporando la solución hasta que esté seca. Sin embargo, es más fácil cristalizar nitrato de circonilo trihidrato ZrO (NO 3 ) 2 · 3H 2 O a partir de dicha solución. [4]
El circonio es muy resistente al ácido nítrico incluso en presencia de otras impurezas y altas temperaturas. [5] Por lo tanto, el nitrato de circonio no se obtiene disolviendo el metal de circonio en ácido nítrico.
Propiedades
El nitrato de circonio pentahidratado se disuelve fácilmente en agua y alcohol. Es ácido en solución acuosa y una base como el hidróxido de amonio hará que precipite el hidróxido de circonio . Los cristales de pentahidrato tienen un índice de refracción de 1,6. [6]
Sustancias relacionadas
Las sustancias relacionadas son los complejos de nitrato de circonio. Zr (NO
3)
3(H
2O)+
3tiene una estructura prismática trigonal tricapada , con los nitratos conectados por dos átomos de oxígeno cada uno ( bidentado ). [4] El complejo de pentanitrato Zr (NO
3)-
5tiene todos los grupos nitrato bidentados y tiene una forma antiprisma cuadrada bicapada . [4]
NO 2 [Zr (NO 3 ) 3 · 3H 2 O] 2 (NO 3 ) 3 cristaliza en el sistema hexagonal , grupo espacial P 3 c 1, con dimensiones de celda unitaria a = 10.292 Å, b = 10.292 Å, c = 14.84 Å, volumen 1632.2 Å 3 con 2 fórmulas por celda unitaria, densidad = 2.181. [4]
CsZr (NO 3 ) 5 cristaliza en el sistema monoclínico , grupo espacial P 2 1 / n , con dimensiones de celda unitaria a = 7.497 Å, b = 11.567 Å, c = 14.411 Å, β = 96.01 °, volumen 1242.8 Å 3 con 4 fórmulas por celda, densidad = 2.855. [4]
(NH 4 ) Zr (NO 3 ) 5 · HNO 3 cristaliza en el sistema ortorrómbico , grupo espacial Pna 2 1 con dimensiones de celda unitaria a = 14.852 Å, b = 7.222 Å, c = 13.177 Å, volumen 1413.6 Å 3 con 4 fórmulas por celda, densidad = 2.267. [4]
También existe una mezcla de pentanitratozirconato de nitronio y nitrosonio que cristaliza en el sistema tetragonal . [4]
Usar
El nitrato de circonio es fabricado por varios proveedores de productos químicos. Se utiliza como fuente de circonio para otras sales, [6] como patrón analítico, [6] o como conservante. [6] El nitrato de circonio [7] y el pentanitratozirconato de nitronio se pueden usar como precursores químicos de la deposición en fase de vapor ya que son volátiles y se descomponen por encima de 100 ° C para formar circonia . [8] A 95 ° C, el nitrato de circonio se sublima con una presión de 0,2 mm de Hg y puede depositarse como dióxido de circonio sobre silicio a 285 ° C. Tiene la ventaja de que es una fuente única, lo que significa que no tiene que mezclarse con otros materiales como el oxígeno, se descompone a una temperatura relativamente baja y no contamina la superficie con otros elementos como el hidrógeno o el flúor. [9]
Se requiere circonio libre de hafnio para la construcción de reactores nucleares. Una forma de lograr esto es mediante una solución acuosa mixta de nitrato de hafnio y nitrato de circonio, que se puede separar dividiendo el circonio en tributilfosfato disuelto en queroseno. [10]
El nitrato de circonio se puede utilizar como catalizador ácido de Lewis en la formación de pirroles N-sustituidos . [11]
El nitrato de circonio anhidro puede nitrar algunos compuestos aromáticos orgánicos de una manera inusual. La quinolina se nitra a 3-nitroquinolina y 7-nitroquinolina. La piridina se nitra a 3-nitropiridina y 4-nitropiridina. [12]
Referencias
- ^ "Compuestos de circonio (como Zr)" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ "Aplicación A". El Código de Regulaciones Federales de los Estados Unidos de América . Oficina de Imprenta del Gobierno de EE. UU. 1988. p. 254.
- ^ Recomendaciones sobre el transporte de mercancías peligrosas: Reglamentación Modelo . Publicaciones de las Naciones Unidas. 2009. p. 430. ISBN 9789211391367.
- ^ a b c d e f g h yo Morozov, IV; AA Fedorova; DV Palamarchuk; SI Troyanov (2005). "Síntesis y estructuras cristalinas de complejos de nitrato de circonio (IV) (NO2) [Zr (NO3) 3 (H2O) 3] 2 (NO3) 3, Cs [Zr (NO3) 5] y (NH4) [Zr (NO3) 5] (HNO3) ". Boletín de química rusa . 54 (1): 93–98. doi : 10.1007 / s11172-005-0222-7 . ISSN 1066-5285 .
- ^ Wah Chang (10 de septiembre de 2003). "Circonio en aplicaciones de ácido nítrico" (PDF) . Consultado el 13 de octubre de 2014 .
- ^ a b c d Patnaik, Pradyot (2003). Manual de químicos inorgánicos . McGraw-Hill. pag. 1000 . ISBN 0070494398.
- ^ Química fundamental de la fase gaseosa y de la superficie de la deposición en fase vapor II y el control, diagnóstico y modelado de procesos en la fabricación de semiconductores IV: Actas del Simposio Internacional . La Sociedad Electroquímica. 2001. p. 144. ISBN 9781566773195.
- ^ Nienow, Amanda M .; Jeffrey T. Roberts (2006). "Deposición de vapor químico de óxido de circonio en nanopartículas de silicio en aerosol". Química de Materiales . 18 (23): 5571–5577. doi : 10.1021 / cm060883e . ISSN 0897-4756 .
- ^ Houssa, Michel (1 de diciembre de 2003). Dieléctricos de compuerta k alta . Prensa CRC. págs. 73, 76–77. ISBN 9781420034141. Consultado el 17 de octubre de 2014 .
- ^ Cox, RP; GH Beyer (23 de diciembre de 1955). "Separación de hafnio de circonio utilizando fosfato de tributilo" . Consultado el 13 de octubre de 2014 .
- ^ Hasaninejad, Alireza; Mohsen Shekouhy; Mohammad Reza Mohammadizadeh; Abdolkarim Zare (2012). "Nitrato de circonio: un catalizador ácido de Lewis tolerante al agua reutilizable para la síntesis de pirroles N-sustituidos en medios acuosos". Avances RSC . 2 (15): 6174. doi : 10.1039 / C2RA20294H . ISSN 2046-2069 . Se requiere registro
- ^ Schofield, Kenneth (1980). Nitración aromática . Archivo CUP. pag. 97. ISBN 9780521233620. Consultado el 17 de octubre de 2014 .
HNO 3 | Él | ||||||||||||||||
LiNO 3 | Sea (NO 3 ) 2 | B (NO3)- 4 | RONO 2 | NO- 3 NH 4 NO 3 | HOONO 2 | FNO 3 | Nordeste | ||||||||||
NaNO 3 | Mg (NO 3 ) 2 | Al (NO 3 ) 3 | Si | PAG | S | ClONO 2 | Arkansas | ||||||||||
KNO 3 | Ca (NO 3 ) 2 | Sc (NO 3 ) 3 | Ti (NO 3 ) 4 | VO (NO 3 ) 3 | Cr (NO 3 ) 3 | Mn (NO 3 ) 2 | Fe (NO 3 ) 2 Fe (NO 3 ) 3 | Co (NO 3 ) 2 Co (NO 3 ) 3 | Ni (NO 3 ) 2 | CuNO 3 Cu (NO 3 ) 2 | Zn (NO 3 ) 2 | Ga (NO 3 ) 3 | Ge | Como | Se | Br | Kr |
RbNO 3 | Sr (NO 3 ) 2 | Y (NO 3 ) 3 | Zr (NO 3 ) 4 | Nótese bien | Mes | Tc | Ru (NO 3 ) 3 | Rh (NO 3 ) 3 | Pd (NO 3 ) 2 Pd (NO 3 ) 4 | AgNO 3 Ag (NO 3 ) 2 | Cd (NO 3 ) 2 | En (NO 3 ) 3 | Sn (NO 3 ) 4 | Sb (NO 3 ) 3 | Te | INO 3 | Xe (NO 3 ) 2 |
CsNO 3 | Ba (NO 3 ) 2 | Hf (NO 3 ) 4 | Ejército de reserva | W | Re | Os | Ir | Pt (NO 3 ) 2 Pt (NO 3 ) 4 | Au (NO 3 ) 3 | Hg 2 (NO 3 ) 2 Hg (NO 3 ) 2 | TlNO 3 Tl (NO 3 ) 3 | Pb (NO 3 ) 2 | Bi (NO 3 ) 3 BiO (NO 3 ) | Po (NO 3 ) 4 | A | Rn | |
FrNO 3 | Ra (NO 3 ) 2 | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Monte | Ds | Rg | Cn | Nueva Hampshire | Florida | Mc | Lv | Ts | Og | |
↓ | |||||||||||||||||
La (NO 3 ) 3 | Ce (NO 3 ) 3 Ce (NO 3 ) 4 | Pr (NO 3 ) 3 | Nd (NO 3 ) 3 | Pm (NO 3 ) 3 | Sm (NO 3 ) 3 | UE (NO 3 ) 3 | Gd (NO 3 ) 3 | Tb (NO 3 ) 3 | Dy (NO 3 ) 3 | Ho (NO 3 ) 3 | Er (NO 3 ) 3 | Tm (NO 3 ) 3 | Yb (NO 3 ) 3 | Lu (NO 3 ) 3 | |||
Ac (NO 3 ) 3 | Th (NO 3 ) 4 | PaO 2 (NO 3 ) 3 | UO 2 (NO 3 ) 2 | Np (NO 3 ) 4 | Pu (NO 3 ) 4 | Soy (NO 3 ) 3 | Cm (NO 3 ) 3 | Bk | Cf | Es | Fm | Maryland | No | Lr |