锆和铪的氧化态及立体化学

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锆和铪的氧化态及立体化学

实验室k / 2019-06-15

由于镧系收缩的影响，锆和铪的原子半径（各自为1．45和1．44Å）及Zr4+，Hf4+离子半径（各自为0．74和0．75Å）实质上是相等的。这个影响造成两个元素有非常相似的化学行为，超过了任何同类的一对元素。铪的化学性质较锆的性质研究的少，但只在化合物的溶解度及挥发性上预见到或发现了小的差异。

氧化态及立体化学摘录在表26－A－1。

26－A－1 锆和铪的氧化态及立体化学

氧化态	配位数	几何构型	例子
Zr0	6	八面体（？）	［Zr（bipy）3］？
ZrⅠ，HfⅠ，d3	？	？	ZrCl，HfCl
ZrⅡ，d2	？	？	ZrX2
ZrⅢ，HfⅢ，d1	6	八面体	ZrCl3，ZrBr3，ZrI3，HfI3
ZrⅣ，HfⅣ，d	4 6	四面体八面体	ZrCl4（g），Zr（CH2C6H5）4 Li2ZrF6，Zr（acac）2Cl2，ZrCl62-，ZrCl4（s）
ZrⅣ，HfⅣ，d0	7 8	五角双锥单盖三棱柱 ZrO2斜锆石型正方反三棱形十二面体	Na3ZrF6，Na3HfF7，K2CuZrF12·6H2O （NH4）3ZrF7 ZrO2，HfO2（单斜） Zr（acac）4，Zr（SO4）2·4H2O ［Zr（C2O4）4］4-［ZrX4（diars）2］［Zr4（OH）8（H2O）16］8+

对锆铪来说与钛比较，最重要的差别在于低氧化态不大重要，这些元素除了它们的四价状态外，很少有证明确实的化合物。像钛一样它们形成间隙硼化物，碳化物，氮化物等等，但是当然这些没有被认为是有一定氧化态的金属，随着原子大小的增加也使其氧化物碱性更强，同时使其水合化学某些方面范围更广泛些，同时允许配位数可达到七和普通的一些化合物配位数是八。

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