Titan(III)-chlorid

Titan(III)-chlorid ist eine sauerstoffempfindliche chemische Verbindung aus der Gruppe der Chloride.

Gewinnung und Darstellung

Titan(III)-chlorid entsteht bei der Reduktion von Titan(IV)-chlorid zum Beispiel mit Titan oder Antimon und bei der Reaktion von Titan mit heißer Salzsäure.

$\mathrm{3}\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{⟶}\mathrm{4}\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}$

$\mathrm{3}\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{b}\mathrm{⟶}\mathrm{3}\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}$

Zur Darstellung von α-Titantrichlorid wird Titantetrachlorid-Dampf gemeinsam mit viel Wasserstoff in ein auf 500 °C erhitztes Rohr geleitet, wobei sich dieses als violettes Pulver bildet.

In inerten, organischen Medien bildet Titantetrachlorid mit Aluminiumalkylen braunes, kristallines β-Titantrichlorid.

Eigenschaften

Titan(III)-chlorid-Lösung

Titan(III)-chlorid kommt in vier verschiedenen Kristallstrukturen vor.

α-Titantrichlorid liegt in Bismuttriiodid-Schichtstruktur vor. Bei Temperaturen über 475 °C disproportioniert es in Titantetrachlorid und Titandichlorid.

β-Titantrichlorid liegt in Zirconiumtriiodid-Struktur vor. Ohne Lösemittel wandelt es sich bei über 250–300 °C, in inerten Lösemitteln bei 40–80 °C in α-Titantrichlorid um.

Wie alle Titantrihalogenide außer Titantrifluorid weist Titantrichlorid aufgrund der antiferromagnetischen Titan-Titan-Wechselwirkungen nur einen geringen Paramagnetismus auf. Die Néel-Temperatur liegt bei 180 °C.

Mit Wasser bilden sich unter Sauerstoffausschluss unbeständige Hydrate, das grüne Tetrahydrat ([Ti(H₂O)₄Cl₂]Cl) bzw. das violette Hexahydrat ([Ti(H₂O)₆]Cl₃).

Die Standardbildungsenthalpie ${\mathrm{\Delta }}_f{H}_s^0$ beträgt −721 kJ/mol, die Gibbs-Energie ${\mathrm{\Delta }}_f{G}_s^0$ beträgt −654 kJ/mol, die Standardentropie $S_s^0$ 140 J/(mol·K) und die Wärmekapazität $C_{p,s}^0$ 97 J/(mol·K).

Verwendung

Titan(III)-chlorid wird als vielseitiges Reduktionsmittel, Ziegler-Natta-Katalysator und als Zusatzstoff in Bleichmitteln für Textilien verwendet.

In der Titanometrie werden Titantrichlorid-Lösungen als kräftige Reduktionsmittel zur Bestimmung von Eisen(III)-Ionen, Chromaten, Chloraten und Perchloraten verwendet.

In Prüfröhrchen wird Titantrichlorid zum Nachweis von Sauerstoff verwendet.

Sicherheitshinweise

Titan(III)-chlorid ist selbstentzündlich und wirkt ätzend. Es reagiert heftig mit Oxidationsmitteln und bei Kontakt mit Wasser.

Literatur

• Vorlage:Holleman-Wiberg
• Autorenkollektiv: Anorganikum. 5. Auflage. VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften Berlin 1973.
• Vorlage:RömppOnline