Titan (IV) hydrid - Titanium(IV) hydride - Wikipedia

O slitině titan-vodík viz Titan hydrid.
Titan (IV) hydrid
Titan-2D.png
Titane-3D-balls.png
Titane-3D-vdW.png
Jména
Systematický název IUPAC
Titan (IV) hydrid
Ostatní jména
Tetrahydrid titaničitý
Titan
TiH4
Identifikátory
3D model (JSmol )
Informační karta ECHA100.035.414 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 238-972-5
UN číslo1871
Vlastnosti
TiH
4
Molární hmotnost51,899 g mol−1
Reaguje
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Titan (IV) hydrid (systematicky pojmenováno tetrahydrid titaničitý) je anorganická sloučenina s empirický chemický vzorec TiH
4. Dosud nebyl získán hromadně, proto jeho hromadné vlastnosti zůstávají neznámé. Molekulární hydrid titaničitý byl nicméně izolován v matricích pevných plynů. Molekulární forma je bezbarvý plyn a je velmi nestabilní vůči tepelnému rozkladu. Sloučenina jako taková není dobře charakterizována, ačkoli mnoho jejích vlastností bylo vypočítáno pomocí výpočetní chemie.

Syntéza a stabilita

Titan (IV) hydrid byl poprvé vyroben v roce 1963 společností fotodisociace směsí TiCl4 a H2, následovaný okamžitým hmotnostní spektrometrie.[1] Byla vyžadována rychlá analýza, protože hydrid titaničitý je extrémně nestabilní. Výpočetní analýza TiH4 dal teoretický energie disociace vazby (vzhledem k M + 4H) 132 kcal / mol.[2] Jako disociační energie H2 je 104 kcal / mol nestabilita TiH4 lze očekávat, že bude termodynamické; s tím, že disociuje na kov titan a vodík:

TiH4 → Ti0 + 2 H2 (76 kcal / mol)

TiH4spolu s dalšími nestabilními molekulárními hydridy titanu (TiH, TiH2, TiH3 a polymerní druhy) byl izolován při následující nízké teplotě laserová ablace titanu.[3]

Struktura

Existuje podezření, že uvnitř pevného hydridu titaničitého tvoří molekuly agregace (polymery ), je spojen s kovalentní vazby.[4] Výpočty naznačují, že TiH4 je náchylný k dimerizace.[3] To se z velké části přisuzovalo nedostatku elektronů monomeru a malé velikosti hydridových ligandů; což umožňuje dimerizaci s velmi nízkou energetickou bariérou, protože dochází ke zanedbatelnému nárůstu odpuzování mezi ligandy.

Dimer se vypočítá jako a fluxionální molekula rychle inter-konverze mezi řadou forem, z nichž všechny se zobrazují přemostění vodíky.[4] Toto je příklad třícentrová vazba se dvěma elektrony.

Monomerní hydrid titanu (IV) je nejjednodušší molekula přechodného kovu, která zobrazuje sd3 orbitální hybridizace.[5]

Reference

  1. ^ Breisacher, Peter; Siegel, Bernard (5. června 1963). „Tvorba plynných hydridů titanu (IV) a chlorhydridů titanu“. Journal of the American Chemical Society. 85 (11): 1705–1706. doi:10.1021 / ja00894a049.
  2. ^ Hood, Diane M .; Pitzer, Russell M .; Schaefer, Henry F. (1. ledna 1979). „Elektronická struktura homoleptických hydridů přechodných kovů: TiH4, VH4, CrH4, MnH4, FeH4, CoH4 a NiH4.“ The Journal of Chemical Physics. 71 (2): 705. Bibcode:1979JChPh..71..705H. doi:10.1063/1.438357.
  3. ^ A b Chertihin, George V .; Andrews, Lester (září 1994). "Reakce laserem ablatovaných atomů Ti s vodíkem během kondenzace v přebytku argonu. Infračervená spektra molekul TiH, TiH2, TiH3 a TiH4". Journal of the American Chemical Society. 116 (18): 8322–8327. doi:10.1021 / ja00097a045.
  4. ^ A b Webb, Simon P .; Gordon, Mark S. (červenec 1995). "Dimerizace TiH
    4    ". Journal of the American Chemical Society. 117 (27): 7195–7201. doi:10.1021 / ja00132a020.
  5. ^ Jonas, V .; Boehme, C .; Frenking, G. (1996). „Bentovo pravidlo a struktura sloučenin přechodných kovů“. Inorg. Chem. 35 (7): 2097–2099. doi:10.1021 / ic951397o.