Iodure de zirconium(III)

Iodure de zirconium(III)
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__ Zr __ I
Structure cristalline de l'iodure de zirconium(III)
Identification
Nom systématique iodure de zirconium(III)
Synonymes

triiodure de zirconium

No CAS 13779-87-8
PubChem 157424840
SMILES
InChI
Apparence solide bleu foncé[1]
Propriétés chimiques
Formule I3ZrZrI3
Masse molaire[2] 471,937 ± 0,002 g/mol
I 80,67 %, Zr 19,33 %,
Propriétés physiques
fusion 275 °C[3]
Masse volumique 5,18 g/cm3[3]
Cristallographie
Système cristallin orthorhombique
Classe cristalline ou groupe d’espace Pmmn (no 59)

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L’iodure de zirconium(III) est un composé chimique de formule ZrI3. Il s'agit d'un solide bleu foncé qui se dismute au-dessus de 275 °C en iodure de zirconium(II) ZrI2 et iodure de zirconium(IV) ZrI4. Il présente une structure cristalline du système orthorhombique dans le groupe d'espace Pmmn (no 59) avec pour paramètres a = 1 295,4 pm, b = 667,9 pm et c = 729,2 pm[4]. Les ions forment des structures chaînées dans lesquelles deux octaèdres ZrI6/2 partagent deux faces triangulaires opposées[5].

On peut l'obtenir en faisant réagir de l'iodure de zirconium(IV) avec du zirconium à une température de 500 à 700 °C[6] :

3 ZrI4 + Zr ⟶ 4 ZrI3.

Il est également possible d'utiliser de l'aluminium à la place du zirconium[7] :

3 ZrI4 + Al ⟶ 3 ZrI3 + AlI3.

On peut obtenir l'iodure de zirconium(III) à l'état gazeux en faisant réagir du zirconium avec de l'iodure d'hydrogène HI de 1 100 à 1 500 K[8].

Une autre voie de synthèse consiste à cristalliser l'iodure de zirconium(III) à partir d'une solution de zirconium(III) dans l'iodure d'aluminium AlI3. La solution est préparée par réduction d'une solution eutectique de ZrI4 dans l'AlI3 liquide à une température de 280 à 300 °C en présence de zirconium ou d'aluminium métallique[9],[10].

Notes et références

  1. (en) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 94e  éd., CRC Press, 2013, p. 4-101. (ISBN 978-1466571143)
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. a et b (de) Jean D'Ans et Ellen Lax, Taschenbuch für Chemiker und Physiker, Springer, 1997, p. 820. (ISBN 3-540-60035-3)
  4. (en) Abdessadek Lachgar, Douglas S. Dudis et John D. Corbett, « Revision of the structure of zirconium triiodide. The presence of metal dimers », Inorganic Chemistry, vol. 29, no 12,‎ , p. 2242-2246 (DOI 10.1021/ic00337a013, lire en ligne).
  5. (de) Ralf Alsfasser et H. J. Meyer, Moderne Anorganische Chemie, Walter de Gruyter, 2007, p. 350. (ISBN 3-11-019060-5)
  6. (en) F. R. Sale et R. A. J. Shelton, « Studies in the chemical metallurgy of the titanium group metals: II. The preparation and characterisation of zirconium triiodide and zirconium diiodide », Journal of the Less Common Metals, vol. 9, no 1,‎ , p. 60-63 (DOI 10.1016/0022-5088(65)90036-6, lire en ligne).
  7. (de) Georg Brauer, en collaboration avec Marianne Baudler, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3e  éd. révisée, vol. 2, Ferdinand Enke, Stuttgart, 1978, p. 916. (ISBN 3-432-87813-3)
  8. (en) Paul L. Brown, Chemical Thermodynamics of Zirconium, Gulf Professional Publishing, 2005, p. 320. (ISBN 0-444-51803-7)
  9. (en) E. M. Larsen, James W. Moyer, Francisco. Gil-Arnao et Michael J. Camp, « Synthesis of crystalline zirconium trihalides by reduction of tetrahalides in molten aluminum halides. Nonreduction of hafnium », Inorganic Chemistry, vol. 13, no 3,‎ , p. 574-581 (DOI 10.1021/ic50133a015, lire en ligne).
  10. (en) Edwin M. Larsen, Julie S. Wrazel et Laurence G. Hoard, « Single-crystal structures of ZrX3 (X = Cl-, Br-, I-) and ZrI3.40 synthesized in low-temperature aluminum halide melts », Inorganic Chemistry, vol. 21, no 7,‎ , p. 2619-2624 (DOI 10.1021/ic00137a018, lire en ligne).