Хлорид титана(III)

Хлори́д тита́на(III) — неорганическое соединение, соль металла титана и соляной кислоты с формулой ${\ce {TiCl3}}$, тёмно-фиолетовые кристаллы, растворяется в воде, медленно окисляется на воздухе, образует кристаллогидрат.

Хлорид титана​(III)​
Общие
Систематическое наименование	Хлорид титана​(III)​
Традиционные названия	Хлористый титан
Хим. формула	${\ce {TiCl3}}$
Физические свойства
Состояние	тёмно-фиолетовые кристаллы
Молярная масса	154,24 г/моль
Плотность	2,64; 2,65-2,68; 2,656 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	разл. 440; под давл. 730; 920 °C
Мол. теплоёмк.	97,1 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-720 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	7705-07-9
PubChem	62646
Рег. номер EINECS	231-728-9
SMILES	Cl[Ti](Cl)Cl
InChI	InChI=1S/3ClH.Ti/h3*1H;/q;;;+3/p-3 YONPGGFAJWQGJC-UHFFFAOYSA-K
RTECS	XR1924000
ChemSpider	56398
Безопасность
Предельная концентрация	0,1 г/л
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Получение

Растворением металлического титана в концентрированной горячей соляной кислоте:

${\ce {2Ti{}+6HCl->[90~{\ce {^{o}C}}]2TiCl3{}+3H2}}$.

Растворением хлорида титана(II) в разбавленной соляной кислоте:

${\ce {2 TiCl2 + 2 HCl -> 2 TiCl3 + H2 ^}}$.

Восстановлением водородом хлорида титана(IV):

${\ce {2TiCl4{}+H2->[500~{\ce {^{o}C}}]2TiCl3{}+2HCl}}$.

Восстановлением титаном хлорида титана(IV):

${\ce {3TiCl4{}+Ti->[500~{\ce {^{o}C}}]4TiCl3}}$.

Восстановлением с помощью электролиза хлорида титана(IV):

${\ce {2 TiCl4 ->[e^-] 2 TiCl3 + Cl2 ^}}$.

Физические свойства

Хлорид титана(III) образует тёмно-фиолетовые кристаллы тригональной сингонии, пространственная группа R 3, параметры ячейки a=0,6133 нм, c=1,753 нм, Z=6.

Известна β-модификация TiCl₃ — кристаллы коричневого цвета.

Образует кристаллогидрат состава ${\ce {TiCl3.6H2O,}}$ который имеет гидратные изомеры: ${\ce {[Ti(H2O)6]Cl3}}$ (фиолетовый), ${\ce {[Ti(H2O)5Cl]Cl2.H2O}}$ (зелёный) и ${\ce {[Ti(H2O)4Cl2]Cl.2H2O}}$ (зелёный).

Хорошо растворяется в воде с одновременным гидролизом по катиону. Растворяется в этаноле, не растворяется в диэтиловом эфире и бензоле.

С жидким аммиаком образует комплексы состава ${\ce {[Ti(NH3)6]Cl3}}$ и ${\ce {TiCl3.2NH3}}$.

Химические свойства

• Разлагается (диспропорционирует) при нагревании:

${\ce {2TiCl3->[440-700~{\ce {^{o}C}}]TiCl2+TiCl4}}$.

• Реагирует с щелочами в инертной атмосфере:

${\ce {TiCl3 + 3 NaOH ->[{\ce {N2}}] Ti(OH)3 v + 3 NaCl,}}$

на воздухе реакция идёт иначе:

${\ce {2 TiCl3 + 6 NaOH + O2 -> 2 TiO(OH)2 v + 6 NaCl + H2O2}}$.

• В кислой среде легко окисляется:

${\ce {4 TiCl3 + O2 + 4 HCl + 6 H2O ->[{\ce {Pt}}4[Ti(H2O)2Cl4]}}$

• Водный раствор постепенно окисляется на воздухе и в нейтральной среде:

${\ce {4 TiCl3 + O2 + 2 H2O -> 4 TiOCl2 + 4 HCl}}$.

• Восстанавливается атомарным водородом:

${\ce {TiCl3{}+{H^{0}}_{(Zn,~HCl)}{}+6H2O->[{\ce {\tau }}]4[Ti(H2O)6]Cl2{}+HCl}}$.

• Восстанавливается металлическим титаном:

${\ce {2TiCl3{}+Ti->[800-900~{\ce {^{o}C}}]3TiCl2}}$.

• С хлоридами щелочных металлов образует комплексные соли:

${\ce {TiCl3 + 2 KCl -> K2[Ti(H2O)Cl5]}}$.

Применение

• Компонент катализатора Циглера — Натта.
• Реагент в органическом синтезе.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 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.
• Неорганическая химия / под ред. Ю. Д. Третьякова. — М.: Академия, 2007. — Т. 3. — 352 с.