Titan(IV)-sulfid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Titan(IV)-sulfid
Allgemeines
Name Titan(IV)-sulfid
Verhältnisformel TiS2
CAS-Nummer 12039-13-3
Kurzbeschreibung

grünes Pulver mit Geruch nach faulen Eiern [1]

Eigenschaften
Molare Masse 112,01 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

3,22 g·cm−3 [1]

Löslichkeit

reagiert mit Wasser unter Freisetzung von Schwefelwasserstoff [1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
02 – Leicht-/Hochentzündlich

Achtung

H- und P-Sätze H: 261-315-319-335
EUH: 031
P: 231+232-​302+352-​305+351+338-​231-​405-​501Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2][1]
Reizend
Reizend
(Xi)
R- und S-Sätze R: 31-36/37/38
S: 26-28
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Titan(IV)-sulfid oder Titandisulfid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Sulfide mit der Formel TiS2.

Darstellung

Titandisulfid kann aus Titantetrachlorid TiCl4 und Schwefelwasserstoff H2S hergestellt werden.[3]

Eigenschaften

Titandisulfid ist ein bronzefarbenes, diamagnetisches kristallines Pulver.[3] Die Kristalle weisen eine Schichtstruktur auf, nämlich die Cadmiumiodid-Struktur.[3] Dabei sind die Schwefelatome in einer hexagonal dichtesten Kugelpackung angeordnet. Die Titanionen besetzen die Oktaederlücken zwischen jeder übernächsten Anionenschicht.

Die Verbindung ist gegenüber Feuchtigkeit empfindlich. Der Kontakt mit Wasser, vor allem aber wässrigen Säuren führt zur Hydrolyse und Bildung von Schwefelwasserstoff und Titandioxid.[4] Der Stoff ist aufgrund des Sulfidgehaltes brennbar, wobei Schwefeldioxid-Gas entsteht.

Titandisulfid hat eine elektrische Leitfähigkeit, die einem Halbmetall entspricht, was bei der Verwendung in Batterien den Vorteil hat, dass keine Stoffe wie z.B. Ruß zur Erhöhung der Leitfähigkeit zugesetzt werden müssen.[5]

Titandisulfid kann (wie z.B. auch Graphit) in seine Schichtstruktur reversibel Lithium einlagern (Interkalation), wobei LixTiS2 entsteht, mit x zwischen 0 und 1.

Verwendung

Titandisulfid wird als festes Schmiermittel benutzt. Außerdem kann es als Elektrodenmaterial in Lithiumbatterien oder Lithium-Ionen-Akkumulatoren verwendet werden, wobei das niedrige Atomgewicht von Titan von Vorteil ist.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Datenblatt Titan(IV)-sulfid bei AlfaAesar, abgerufen am 23. August 2011 (JavaScript erforderlich).
  2. 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.
  3. 3,0 3,1 3,2 Holleman-Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie 91–100. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin, New York 1985, ISBN 311007511-3, S. 1065.
  4. Datenblatt Titan(IV)-sulfid bei ChemicalBook, abgerufen am 19. September 2011.
  5. M. S. Whittingham: Lithium Batteries and Cathode Materials, Chem. Rev. 104 (2004) 4273

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