Hafnium(IV)-chlorid ist eine anorganische chemische Verbindung des Hafniums aus der Gruppe der Chloride.

Gewinnung und Darstellung

Hafnium(IV)-chlorid kann durch Chlorierung von Hafnium mit Chlor bei 320 °C gewonnen werden.

${\displaystyle \mathrm {Hf+2\ Cl_{2}\longrightarrow HfCl_{4}} }$

Es kann auch durch Reaktion Hafnium(II)-hydrid mit Chlorwasserstoff gewonnen werden.

${\displaystyle \mathrm {HfH_{2}+4\ HCl\longrightarrow HfCl_{4}+3\ H_{2}} }$

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

${\displaystyle {\ce {HfO2 + 2 CCl4 -> HfCl4 + 2 COCl2}}}$

Eigenschaften

Hafnium(IV)-chlorid ist ein hygroskopisches weißes kristallines Pulver, das an feuchter Luft Salzsäurenebel bildet und durch Wasser lebhaft zersetzt wird, wobei das Hafniumoxidchlorid entsteht.

${\displaystyle \mathrm {HfCl_{4}+H_{2}O\longrightarrow HfOCl_{2}+2\ HCl} }$

Es sublimiert bei 315 °C und schmilzt unter Druck bei 432 °C. Die Kristallstruktur der Verbindung ist monoklin mit der Raumgruppe P2/c (Raumgruppen-Nr. 13)Vorlage:Raumgruppe/13 und besteht aus leicht verzerrten HfCl₆-Oktaedern welche erweiterte cis-verbundene HfCl₂Cl_4/2-Ketten bilden.

Verwendung

Hafnium(IV)-chlorid wird als Ausgangsverbindung für die Chemische Gasphasenabscheidung von Hafniumcarbid verwendet.

Einzelnachweise

1. 1 2 3 4 Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1358.
2. 1 2 3 4 5 Datenblatt Hafnium(IV) chloride, purified by sublimation, 99.9% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 3. Mai 2013 (PDF).
3. 1 2 3 W. S. Hummers et al.: Zirconium and hafnium tetrachlorides. In: J. C. Bailar, Jr. (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 4. McGraw-Hill, Inc., 1953, S. 121–126 (englisch). 
4. 1 2 Mark D. Allendorf: Proceedings of the Symposium on Fundamental Gas Phase and Surface Chemistry ... The Electrochemical Society, 1999, ISBN 1-56677-217-6, S. 265 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
5. ↑ R. Niewa and H. Jacobs (1995). Crystal structure of hafnium(IV) chloride, HfCl₄. Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials: Vol. 210, No. 9, pp. 687-687. doi:10.1524/zkri.1995.210.9.687