Borohydrure de zirconium(IV)
| Borohydrure de zirconium(IV) | |
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| Représentation du complexe borohydrure de zirconium | |
| Identification | |
|---|---|
| No CAS | |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | Zr(BH4)4 |
| Masse molaire[1] | 150,595 ± 0,031 g/mol H 10,71 %, B 28,72 %, Zr 60,58 %, |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 28,7 °C[2] |
| T° ébullition | 123 °C[2] |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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Le borohydrure de zirconium(IV) est un composé chimique de formule Zr(BH4)4. Il se présente sous la forme d'un solide pyrophorique susceptible d'exploser et qui s'hydrolyse rapidement en présence d'eau. Il présent un point de fusion peu élevé et fond en donnant un liquide volatil. Le fait que le point de fusion et le point d'ébullition de ce composé soient plutôt bas — respectivement 28,7 °C et 123 °C[2] — indique davantage un complexe qu'un sel ionique. Sa structure cristalline a révélé que trois des atomes d'hydrogène des unités BH4− sont coordonnés avec le cation central de zirconium(IV) Zr4+[3]. La thermolyse au-dessus de 250 °C donne une substance de composition moyenne ZrB2,76-3,74, la phase cristalline étant constituée de diborure de zirconium ZrB2 et le bore restant étant amorphe[4]. À l'état gazeux, la décomposition suit la réaction suivante[5] :
On peut l'obtenir en faisant réagir du borohydrure de lithium LiBH4 avec du chlorure de zirconium(IV) ZrCl4, ce qui donne du borohydrure de zirconium et du chlorure de lithium LiCl[6] :
Le borohydrure de zirconium peut être utilisé comme précurseur pour la production de diborure de zirconium ZrB2 massif, qui est une céramique ultraréfractaire[6], ou pour le dépôt de revêtements sur des surfaces en verre ou en métal[5]. Il est également employé comme réducteur en chimie organique[7]. Il a été proposé comme matériau de stockage de l'hydrogène[8].
Notes et références
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (de) Roth/Weller, Gefährliche Chemische Reaktionen, ecomed sécurité, groupe Hüthig Jehle Rehm, édition d'août 2011.
- (en) Peter H. Bird et Melvyn R. Churchill, « The crystal structure of zirconium(IV) borohydride (at –160°) », Chemical Communications (London), no 8, , p. 403-403 (DOI 10.1039/C19670000403, lire en ligne)
- (en) R. A Andrievskii, S. E Kravchenko et S. P. Shiklin, « Preparation and some properties of ultrafine zirconium boride and titanium boride powders », Inorganic Materials, vol. 31, no 8, , p. 965-968
- (en) James A. Jensen, John E. Gozum, Deborah M. Pollina et Gregory S. Girolami, « Titanium, zirconium, and hafnium tetrahydroborates as "tailored" CVD precursors for metal diboride thin films », Journal of the American Chemical Society, vol. 110, no 5, , p. 1643-1644 (DOI 10.1021/ja00213a058, lire en ligne)
- (en) Gary W. Rice et Richard L. Woodin, « Zirconium Borohydride as a Zirconium Boride Precursor », Journal of the American Ceramic Society, vol. 71, no 4, , C181-C183 (DOI 10.1111/j.1151-2916.1988.tb05867.x, lire en ligne)
- (en) S. Narasimhan et R. Balakumar, « Zirconium Borohydride - a Versatile Reducing Agent for the Reduction of Electrophilic and Nucleophilic Substrates », Synthetic Communications, vol. 30, no 23, , p. 4387-4395 (DOI 10.1080/00397910008087061, lire en ligne)
- (en) Grigorii L. Soloveichik, « Metal Borohydrides as Hydrogen Storage Materials », (consulté le ).
