Titan(III)-chlorid


Titan(III)-chlorid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Titan(III)-chlorid
__ Ti3+     __ Cl
Allgemeines
Name Titan(III)-chlorid
Andere Namen

Titantrichlorid

Verhältnisformel TiCl3
CAS-Nummer 7705-07-9
PubChem 62646
Kurzbeschreibung

selbstentzündliche, violette Kristalle[1]

Eigenschaften
Molare Masse 154,26 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,64 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

440 °C (Zersetzung)[1]

Löslichkeit

zersetzt sich in Wasser mit heftiger Reaktion[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 05 – Ätzend

Gefahr

H- und P-Sätze H: 250-314
P: 222-​231-​280-​305+351+338-​310-​422Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3][1]
Leichtentzündlich Ätzend
Leicht-
entzündlich
Ätzend
(F) (C)
R- und S-Sätze R: 14-17-34
S: 6-26-27-30-36/37/39-45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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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 und bei der Reaktion von Titan mit heißer Salzsäure.

Zur Darstellung von α-Titantrichlorid wird Titantetrachlorid-Dampf gemeinsam mit viel Wasserstoff in ein auf 500 °C erhitzes 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 sich 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 $ \Delta_f H^0_s $ beträgt −721 kJ/mol, die Gibbs-Energie $ \Delta_f G^0_s $ beträgt −654 kJ/mol, die Standardentropie $ S^0_s $ 140 J/(mol·K) und die Wärmekapazität $ C^0_{p,s} $ 97 J/(mol·K).[4]

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.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Eintrag zu CAS-Nr. 7705-07-9 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 13. April 2008 (JavaScript erforderlich)
  2. 2,0 2,1 Datenblatt Titanium(III) chloride bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 24. April 2011.
  3. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  4. G.H. Aylward, T.J.V. Findlay: Datensammlung Chemie in SI-Einheiten. 3. Auflage. Wiley-VCH, 1999, ISBN 3-527-29468-6.

Literatur

  • A.F. Holleman, E. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin/New York 1995. ISBN 3-11-012641-9.
  • Autorenkollektiv: Anorganikum. 5. Auflage. VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften Berlin 1973.
  • Thieme Chemistry (Hrsg.): RÖMPP Online – Version 3.1. Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2008.