Хлори́д тита́на(III) — неорганическое соединение , соль металла титана и соляной кислоты с формулой
TiCl
3
{\displaystyle {\ce {TiCl3}}}
, тёмно-фиолетовые кристаллы, растворяется в воде, медленно окисляется на воздухе, образует кристаллогидрат .
Получение
Растворением металлического титана в концентрированной горячей соляной кислоте:
2
Ti
+
6
HCl
→
90
C
o
2
TiCl
3
+
3
H
2
{\displaystyle {\ce {2Ti{}+6HCl->[90~{\ce {^{o}C}}]2TiCl3{}+3H2}}}
.
Растворением хлорида титана(II) в разбавленной соляной кислоте:
2
TiCl
2
+
2
HCl
⟶ ⟶ -->
2
TiCl
3
+
H
2
↑ ↑ -->
{\displaystyle {\ce {2 TiCl2 + 2 HCl -> 2 TiCl3 + H2 ^}}}
.
Восстановлением водородом хлорида титана(IV) :
2
TiCl
4
+
H
2
→
500
C
o
2
TiCl
3
+
2
HCl
{\displaystyle {\ce {2TiCl4{}+H2->[500~{\ce {^{o}C}}]2TiCl3{}+2HCl}}}
.
Восстановлением титаном хлорида титана(IV) :
3
TiCl
4
+
Ti
→
500
C
o
4
TiCl
3
{\displaystyle {\ce {3TiCl4{}+Ti->[500~{\ce {^{o}C}}]4TiCl3}}}
.
Восстановлением с помощью электролиза хлорида титана(IV) :
2
TiCl
4
→
e
− − -->
2
TiCl
3
+
Cl
2
↑ ↑ -->
{\displaystyle {\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
TiCl
3
⋅ ⋅ -->
6
H
2
O
,
{\displaystyle {\ce {TiCl3.6H2O,}}}
который имеет гидратные изомеры:
[
Ti
(
H
2
O
)
6
]
Cl
3
{\displaystyle {\ce {[Ti(H2O)6]Cl3}}}
(фиолетовый),
[
Ti
(
H
2
O
)
5
Cl
]
Cl
2
⋅ ⋅ -->
H
2
O
{\displaystyle {\ce {[Ti(H2O)5Cl]Cl2.H2O}}}
(зелёный) и
[
Ti
(
H
2
O
)
4
Cl
2
]
Cl
⋅ ⋅ -->
2
H
2
O
{\displaystyle {\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
[
Ti
(
NH
3
)
6
]
Cl
3
{\displaystyle {\ce {[Ti(NH3)6]Cl3}}}
и
TiCl
3
⋅ ⋅ -->
2
NH
3
{\displaystyle {\ce {TiCl3.2NH3}}}
.
Химические свойства
2
TiCl
3
→
440
− − -->
700
C
o
TiCl
2
+
TiCl
4
{\displaystyle {\ce {2TiCl3->[440-700~{\ce {^{o}C}}]TiCl2{}+TiCl4}}}
.
Реагирует с щелочами в инертной атмосфере:
TiCl
3
+
3
NaOH
→
N
2
Ti
(
OH
)
3
↓ ↓ -->
+
3
NaCl
,
{\displaystyle {\ce {TiCl3 + 3 NaOH ->[{\ce {N2}}] Ti(OH)3 v + 3 NaCl,}}}
на воздухе реакция идёт иначе:
2
TiCl
3
+
6
NaOH
+
O
2
⟶ ⟶ -->
2
TiO
(
OH
)
2
↓ ↓ -->
+
6
NaCl
+
H
2
O
2
{\displaystyle {\ce {2 TiCl3 + 6 NaOH + O2 -> 2 TiO(OH)2 v + 6 NaCl + H2O2}}}
.
В кислой среде легко окисляется:
4
TiCl
3
+
O
2
+
4
HCl
+
6
H
2
O
→
Pt
4
Ti
(
H
2
O
)
2
Cl
4
{\displaystyle {\ce {4 TiCl3 + O2 + 4 HCl + 6 H2O ->[{\ce {Pt}}] 4 Ti(H2O)2Cl4}}}
.
Водный раствор постепенно окисляется на воздухе и в нейтральной среде:
4
TiCl
3
+
O
2
+
2
H
2
O
⟶ ⟶ -->
4
TiOCl
2
+
4
HCl
{\displaystyle {\ce {4 TiCl3 + O2 + 2 H2O -> 4 TiOCl2 + 4 HCl}}}
.
TiCl
3
+
H
0
(
Zn
,
HCl
)
+
6
H
2
O
→
τ τ -->
4
[
Ti
(
H
2
O
)
6
]
Cl
2
+
HCl
{\displaystyle {\ce {TiCl3{}+{H^{0}}_{(Zn,~HCl)}{}+6H2O->[{\ce {\tau }}]4[Ti(H2O)6]Cl2{}+HCl}}}
.
Восстанавливается металлическим титаном:
2
TiCl
3
+
Ti
→
800
− − -->
900
C
o
3
TiCl
2
{\displaystyle {\ce {2TiCl3{}+Ti->[800-900~{\ce {^{o}C}}]3TiCl2}}}
.
С хлоридами щелочных металлов образует комплексные соли:
TiCl
3
+
2
KCl
⟶ ⟶ -->
K
2
[
Ti
(
H
2
O
)
Cl
5
]
{\displaystyle {\ce {TiCl3 + 2 KCl -> K2[Ti(H2O)Cl5]}}}
.
Применение
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.