Оксид-дихлорид гафния

Оксид-дихлорид гафния — неорганическое соединение, оксосоль металла гафния и соляной кислоты с формулой HfOCl₂, белые кристаллы, хорошо растворяются в холодной воде, образует кристаллогидрат.

Оксид-​дихлорид гафния
Общие
Систематическое наименование	Оксид-​дихлорид гафния
Традиционные названия	Дихлорид гафнила; хлористый гафнил
Хим. формула	HfOCl2
Физические свойства
Состояние	белые кристаллы
Молярная масса	265,40 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS	13759-17-6
PubChem	13725980
Рег. номер EINECS	237-345-3
SMILES	O(Cl)Cl.[Hf]
InChI	InChI=1S/Cl2O.Hf/c1-3-2; FLVFLHZPYDNHJE-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	11391282
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Растворение в разбавленной соляной кислоте дигидроксида-оксида гафния:

$\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {HfO(OH)_{2}+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ HfOCl_{2}+2H_{2}O}}$ 

• Гидролиз хлорида гафния(IV):

$\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {HfCl_{4}+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ HfOCl_{2}+2HCl}}$ 

• Реакция хлорида гафния(IV) с оксидом хлора в четырёххлористом углероде:

$\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {HfCl_{4}+Cl_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ HfOCl_{2}+2Cl_{2}}}$ 

Физические свойстваПравить

Оксид-дихлорид гафния образует белые кристаллы.

Хорошо растворяется в холодной воде, реагирует с горячей.

Образует кристаллогидрат HfOCl₂•8H₂O, который имеет реальное строение [Hf₄(H₂O)₁₆(OH)₈]Cl₈•12H₂O.

Химические свойстваПравить

• Безводную соль получают сушкой кристаллогидрата:

$\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{65}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {HfOCl_{2}\cdot 8H_{2}O\ {\xrightarrow {65^{o}C}}\ HfOCl_{2}+8H_{2}O}}$ 

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{f}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2HfOCl_{2}\ {\xrightarrow {300^{o}C}}\ HfCl_{4}+HfO_{2}}}$ 

• Реагирует с горячей водой:

$\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{90}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{H}{\mathsf{f}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {2HfOCl_{2}+6H_{2}O\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ Hf_{2}O_{3}Cl_{2}\cdot 5H_{2}O\downarrow +2HCl}}$ 

• С перегретым па́ром реакция идёт дальше:

$\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{H}\mathsf{f}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {HfOCl_{2}+H_{2}O\ {\xrightarrow {300^{o}C}}\ HfO_{2}+2HCl}}$ 

• Растворяется в концентрированной соляной кислоте:

$\mathsf{3}\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}}{\to }\mathsf{[}\mathsf{H}{\mathsf{f}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {3HfOCl_{2}+3H_{2}O\ {\xrightarrow {HCl}}\ [Hf_{3}Cl_{3}(OH)_{6}]Cl_{3}}}$ 

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {HfOCl_{2}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ HfO(OH)_{2}\downarrow +2NaCl}}$ 

• Вступает в обменные реакции:

$\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {HfOCl_{2}+Na_{2}S+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ HfO(OH)_{2}\downarrow +H_{2}S\uparrow +2NaCl}}$ 

$\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{H}\mathsf{f}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {HfOCl_{2}+Na_{2}CO_{3}+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ HfO(OH)_{2}\downarrow +CO_{2}\uparrow +2NaCl}}$ 

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.