Хлорид титана(III) — неорганическое соединение, соль металла титана и соляной кислоты с формулой TiCl3, тёмно-фиолетовые кристаллы, растворяется в воде, медленно окисляется на воздухе, образует кристаллогидрат.
Получение
- Растворение металлического титана в концентрированной горячей соляной кислоте:
2 T i + 6 H C l → 90 o C 2 T i C l 3 + 3 H 2 ↑ {displaystyle {mathsf {2Ti+6HCl {xrightarrow {90^{o}C}} 2TiCl_{3}+3H_{2}uparrow }}}
- Растворение хлорида титана(II) в разбавленной соляной кислоте:
2 T i C l 2 + 2 H C l → 2 T i C l 3 + H 2 ↑ {displaystyle {mathsf {2TiCl_{2}+2HCl {xrightarrow {}} 2TiCl_{3}+H_{2}uparrow }}}
- Восстановление водородом хлорида титана(IV):
2 T i C l 4 + H 2 → 500 o C 2 T i C l 3 + 2 H C l {displaystyle {mathsf {2TiCl_{4}+H_{2} {xrightarrow {500^{o}C}} 2TiCl_{3}+2HCl}}}
- Восстановление титаном хлорида титана(IV):
3 T i C l 4 + T i → 500 o C 4 T i C l 3 {displaystyle {mathsf {3TiCl_{4}+Ti {xrightarrow {500^{o}C}} 4TiCl_{3}}}}
- Восстановление электролизом хлорида титана(IV):
2 T i C l 4 → e − 2 T i C l 3 + C l 2 ↑ {displaystyle {mathsf {2TiCl_{4} {xrightarrow {e^{-}}} 2TiCl_{3}+Cl_{2}uparrow }}}
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 TiCl3•6H2O, который имеет гидратные изомеры [Ti(H2O)6]Cl3 (фиолетовый), [Ti(H2O)5Cl]Cl2•H2O (зелёный) и [Ti(H2O)4Cl2]Cl•2H2O (зелёный).
Хорошо растворяется в воде с гидролизом по катиону. Растворяется в этаноле, не растворяется в диэтиловом эфире, бензоле.
С жидким аммиаком образует комплексы состава [Ti(NH3)6]Cl3 и TiCl3•2NH3.
Химические свойства
- Разлагается (диспропорционирует) при нагревании:
2 T i C l 3 → 440 − 700 o C T i C l 2 + T i C l 4 {displaystyle {mathsf {2TiCl_{3} {xrightarrow {440-700^{o}C}} TiCl_{2}+TiCl_{4}}}}
- Реагирует с щелочами в инертной атмосфере:
T i C l 3 + 3 N a O H → N 2 T i ( O H ) 3 ↓ + 3 N a C l {displaystyle {mathsf {TiCl_{3}+3NaOH {xrightarrow {N_{2}}} Ti(OH)_{3}downarrow +3NaCl}}}
- На воздухе реакция идёт иначе:
2 T i C l 3 + 6 N a O H + O 2 → 2 T i O ( O H ) 2 ↓ + 6 N a C l + H 2 O 2 {displaystyle {mathsf {2TiCl_{3}+6NaOH+O_{2} {xrightarrow {}} 2TiO(OH)_{2}downarrow +6NaCl+H_{2}O_{2}}}}
- В кислой среде легко окисляется:
4 T i C l 3 + O 2 + 4 H C l + 6 H 2 O → P t 4 [ T i ( H 2 O ) 2 C l 4 ] {displaystyle {mathsf {4TiCl_{3}+O_{2}+4HCl+6H_{2}O {xrightarrow {Pt}} 4[Ti(H_{2}O)_{2}Cl_{4}]}}}
- Водный раствор постепенно окисляется на воздухе и в нейтральной среде:
4 T i C l 3 + O 2 + 2 H 2 O → 4 T i O C l 2 + 4 H C l {displaystyle {mathsf {4TiCl_{3}+O_{2}+2H_{2}O {xrightarrow {}} 4TiOCl_{2}+4HCl}}}
- Восстанавливается атомарным водородом:
T i C l 3 + H ( Z n , H C l ) 0 + 6 H 2 O → τ 4 [ T i ( H 2 O ) 6 ] C l 2 + H C l {displaystyle {mathsf {TiCl_{3}+H_{(Zn,HCl)}^{0}+6H_{2}O {xrightarrow { au }} 4[Ti(H_{2}O)_{6}]Cl_{2}+HCl}}}
- Восстанавливается металлическим титаном:
2 T i C l 3 + T i → 800 − 900 o C 3 T i C l 2 {displaystyle {mathsf {2TiCl_{3}+Ti {xrightarrow {800-900^{o}C}} 3TiCl_{2}}}}
- С хлоридами щелочных металлов образует комплексные соли:
T i C l 3 + 2 K C l → K 2 [ T i ( H 2 O ) C l 5 ] {displaystyle {mathsf {TiCl_{3}+2KCl {xrightarrow {}} K_{2}[Ti(H_{2}O)Cl_{5}]}}}
Применение
- Компонент катализатора Циглера — Натта
- Как реагент в органическом синтезе.
