Chlorid titaničitý - Titanium(III) chloride - Wikipedia
 | |||
| |||
| Jména | |||
|---|---|---|---|
| Ostatní jména chlorid titaničitý chlorid titaničitý | |||
| Identifikátory | |||
3D model (JSmol ) | |||
| ChemSpider | |||
| Informační karta ECHA | 100.028.845  | ||
| Číslo ES |
| ||
PubChem CID | |||
| Číslo RTECS |
| ||
| UNII | |||
Řídicí panel CompTox (EPA) | |||
| |||
| |||
| Vlastnosti | |||
| TiCl3 | |||
| Molární hmotnost | 154,225 g / mol | ||
| Vzhled | červenofialové krystaly hygroskopický | ||
| Hustota | 2,64 g / cm3 | ||
| Bod tání | 425 ° C (797 ° F; 698 K) (rozkládá se) | ||
| Bod varu | 960 ° C (1760 ° F; 1230 K) | ||
| velmi rozpustný | |||
| Rozpustnost | rozpustný v aceton, acetonitril jisté aminy; nerozpustný v éter a uhlovodíky | ||
| +1110.0·10−6 cm3/ mol | |||
Index lomu (nD) | 1.4856 | ||
| Nebezpečí | |||
| Hlavní nebezpečí | Korozívní | ||
| Bezpečnostní list | Externí bezpečnostní list | ||
| Související sloučeniny | |||
jiný anionty | Fluorid titaničitý Bromid titaničitý Jodid titaničitý | ||
jiný kationty | Chlorid skandnatý (III) Chlorid chromitý Chlorid vanaditý | ||
Související sloučeniny | Chlorid titaničitý Chlorid titaničitý | ||
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
 ověřit (co je   ?) | |||
| Reference Infoboxu | |||
Chlorid titaničitý je anorganická sloučenina se vzorcem TiCl3. Alespoň čtyři odlišné druhy mají tento vzorec; dodatečně hydratovaný deriváty jsou známy. TiCl3 je jedním z nejběžnějších halogenidů titanu a je důležitým katalyzátorem pro výrobu polyolefiny.
Struktura a lepení
V TiCl3, každý atom Ti má jeden d elektron, poskytující jeho deriváty paramagnetické, tj. látka je přitahována do magnetického pole. Roztoky chloridu titaničitého jsou fialové, které vznikají z buzení jeho d-elektron. Barva není příliš intenzivní, protože přechod je zakázáno podle Pravidlo výběru Laporte.
Čtyři pevné formy nebo polymorfy TiCl3 jsou známy. Všechny obsahují titan v oktaedrické koordinační sféře. Tyto formy lze rozlišit podle krystalografie stejně jako jejich magnetické vlastnosti, které sondy výměnné interakce. p-TiCl3 krystalizuje jako hnědé jehly. Jeho struktura se skládá z řetězců TiCl6 oktaedry, které sdílejí opačné tváře tak, že nejbližší kontakt Ti-Ti je 2,91 Å. Tato krátká vzdálenost naznačuje silné interakce kov-kov (viz obrázek vpravo nahoře). Tři fialové „vrstvené“ formy, pojmenované pro svou barvu a sklon k vločkování, se nazývají alfa, gama a delta. V α-TiCl3chlorid anionty jsou šestihranný uzavřený. V y-TiCl3, chloridové anionty jsou kubický uzavřený. A konečně porucha v posloupnosti posloupnosti způsobí přechod mezi strukturami alfa a gama, který se nazývá delta (δ) forma. TiCl6 sdílet hrany v každé formě, přičemž 3,60 Å je nejkratší vzdálenost mezi titanovými kationty. Tato velká vzdálenost mezi titanem kationty vylučuje přímé spojení kov-kov. Naproti tomu trihalogenidy těžších kovů hafnium a zirkonium zapojit se do spojení kov-kov. Přímá vazba Zr-Zr je uvedena v chlorid zirkoničitý. Rozdíl mezi materiály Zr (III) a Ti (III) je částečně přičítán relativním poloměrům těchto kovových center.[1]
Syntéza a reaktivita
TiCl3 se vyrábí obvykle redukcí chlorid titaničitý. Použité starší metody redukce vodík:[2]
- 2 TiCl4 + H2 → 2 HCl + 2 TiCl3
Pohodlně se sníží pomocí hliník a prodává se jako směs s chlorid hlinitý, TiCl3· AlCl3. Tato směs může být oddělena, čímž se získá TiCl3(THF )3.[3] Komplex přijímá polední strukturu.[4]
Jeho hydrát lze syntetizovat rozpuštěním titanu ve vodné kyselině chlorovodíkové.
- 2 Ti + 6 HCl + 6 H2O → 2 TiCl3(H2Ó)3 + 3 H2
TiCl3 tvoří různé koordinační komplexy, z nichž většina jsou oktaedrické. Světle modrý krystalický adukt TiCl3(THF)3 když se TiCl3 je léčen tetrahydrofuran.[5]
- TiCl3 + 3 ° C4H8O → TiCl3(OC.)4H8)3
Analogický tmavě zelený komplex vzniká z komplexace s dimethylamin. V reakci, při které dochází k výměně všech ligandů, TiCl3 je předchůdcem tris acetylacetonát komplex.
Čím více redukované chlorid titaničitý je připraven termální nepřiměřenost TiCl3 při 500 ° C. Reakce je způsobena ztrátou těkavých látek TiCl4:[6]
- 2 TiCl3 → TiCl2 + TiCl4
Ternární halogenidy, například A3TiCl6, mají struktury závislé na kationtu (A+) přidané.[7] Chlorid cesný zpracovány chloridem titaničitým a hexachlorbenzen produkuje krystalický CsTi2Cl7. V těchto strukturách Ti3+ vykazuje oktaedrickou koordinační geometrii.[8]
Aplikace
TiCl3 je hlavní Ziegler – Natta katalyzátor, odpovědný za většinu průmyslové výroby polyethylen. Katalytické aktivity silně závisí na polymorfu TiCl3 (a vs. β vs. γ vs. δ) a způsobu přípravy.[9]
Laboratorní použití
TiCl3 je také specializovaný činidlo v organické syntéze, užitečné pro redukční kopulační reakce, často v přítomnosti přidaných redukčních činidel, jako je zinek. Snižuje to oximy na iminy.[10] Chlorid titaničitý může redukovat dusičnany na amonné ionty, což umožňuje sekvenční analýzu dusičnanů a amoniaku.[11] U chloridu titaničitého vystaveného vzduchu dochází k pomalému zhoršování, což často vede k nepravidelným výsledkům, např. v redukčním vazebné reakce.[12]
Bezpečnost
TiCl3 a většina jeho komplexů je obvykle zpracována pod bezvzduchové podmínky aby se zabránilo reakci s kyslíkem a vlhkostí. V závislosti na způsobu jeho přípravy, vzorky TiCl3 může být relativně stabilní na vzduchu nebo samozápalný.[13][14]
Reference
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Sherfey, J. M. (2007). "Chlorid titaničitý a bromid titaničitý". Anorganické syntézy. Anorganické syntézy. 6. str. 57–61. doi:10.1002 / 9780470132371.ch17. ISBN 9780470132371.
- ^ Jones, N. A .; Liddle, S. T .; Wilson, C .; Arnold, P. L. (2007). „Alkoxy-N-heterocyklické karbeny titanu (III) a bezpečná a nízkonákladová cesta k TiCl3(THF)3". Organometallics. 26 (3): 755–757. doi:10.1021 / om060486d.
- ^ Handlovic, M .; Miklos, D .; Zikmund, M. "Struktura trichlorotris (tetrahydrofuran) titanu (III)" Acta Crystallographica 1981, svazek B37 (4), 811-14.doi:10.1107 / S056774088100438X
- ^ Manzer, L. E.; Deaton, Joe; Sharp, Paul; Schrock, R. R. (1982). "Tetrahydrofuranové komplexy vybraných kovů s časným přechodem". Inorg. Synth. 21: 137. doi:10.1002 / 9780470132524.ch31.
- ^ Holleman, A. F .; Wiberg, E. "Anorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Hinz, D .; Gloger, T. & Meyer, G. (2000). „Ternární halogenidy typu A3MX6. Část 9. Krystalové struktury Na3TiCl6 a K.3TiCl6". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 626 (4): 822–824. doi:10.1002 / (SICI) 1521-3749 (200004) 626: 4 <822 :: AID-ZAAC822> 3.0.CO; 2-6.
- ^ Jongen, L. & Meyer, G. (2004). „Heptaiododititanát cesný (III), CsTi2Já7". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 630 (2): 211–212. doi:10.1002 / zaac.200300315.
- ^ Kenneth S. Whiteley, T. Geoffrey Heggs, Hartmut Koch, Ralph L. Mawer, Wolfgang Immel, „Polyolefiny“ v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a21_487
- ^ Lise-Lotte Gundersen, Frode Rise, Kjell Undheim, José Méndez-Andino, „Chlorid titaničitý“ v Encyklopedii činidel pro organickou syntézu doi:10.1002 / 047084289X.rt120.pub2
- ^ "Stanovení amonných a dusičnanových iontů pomocí amoniakové elektrody snímající plyn". Soil and Crop Science Society of Florida, sv. 65, 2006, D.W. Rich, B.Grigg, G.H.Snyder
- ^ Fleming, Michael P; McMurry, John E. „Redukční vazba karbonylu na Alkenes: Adamantylideneadamantan“. Organické syntézy.; Kolektivní objem, 7, str. 1
- ^ Ingraham, T. R .; Downes, K. W .; Marier, P. (1957). „Produkce chloridu titaničitého pomocí Arc-indukované redukce vodíku tetrachloridem vodíku“. Canadian Journal of Chemistry. 35 (8): 850–872. doi:10.1139 / v57-118. ISSN 0008-4042.
- ^ Pohanish, Richard P. & Greene, Stanley A. (2009). Wiley Guide to Chemical Incompatibility (3. vyd.). John Wiley & Sons. str. 1010. ISBN 9780470523308.