Хлорид титана(III) — неорганическое соединение, соль металла титана и соляной кислоты с формулой TiCl ₃ , тёмно-фиолетовые кристаллы, растворяется в воде, медленно окисляется на воздухе, образует кристаллогидрат .

Получение

• Растворение металлического титана в концентрированной горячей соляной кислоте:

${\displaystyle {\mathsf {2Ti+6HCl\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ 2TiCl_{3}+3H_{2}\uparrow }}}$

• Растворение хлорида титана(II) в разбавленной соляной кислоте:

${\displaystyle {\mathsf {2TiCl_{2}+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2TiCl_{3}+H_{2}\uparrow }}}$

• Восстановление водородом хлорида титана(IV) :

${\displaystyle {\mathsf {2TiCl_{4}+H_{2}\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ 2TiCl_{3}+2HCl}}}$

• Восстановление титаном хлорида титана(IV) :

${\displaystyle {\mathsf {3TiCl_{4}+Ti\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ 4TiCl_{3}}}}$

• Восстановление электролизом хлорида титана(IV) :

${\displaystyle {\mathsf {2TiCl_{4}\ {\xrightarrow {e^{-}}}\ 2TiCl_{3}+Cl_{2}\uparrow }}}$

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 TiCl ₃ — кристаллы коричневого цвета.

Образует кристаллогидрат состава TiCl ₃ •6H ₂ O, который имеет гидратные изомеры [Ti(H ₂ O) ₆ ]Cl ₃ (фиолетовый), [Ti(H ₂ O) ₅ Cl]Cl ₂ •H ₂ O (зелёный) и [Ti(H ₂ O) ₄ Cl ₂ ]Cl•2H ₂ O (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(NH ₃ ) ₆ ]Cl ₃ и TiCl ₃ •2NH ₃ .

Химические свойства

• Разлагается ( диспропорционирует ) при нагревании:

${\displaystyle {\mathsf {2TiCl_{3}\ {\xrightarrow {440-700^{o}C}}\ TiCl_{2}+TiCl_{4}}}}$

• Реагирует с щелочами в инертной атмосфере:

${\displaystyle {\mathsf {TiCl_{3}+3NaOH\ {\xrightarrow {N_{2}}}\ Ti(OH)_{3}\downarrow +3NaCl}}}$

• На воздухе реакция идёт иначе:

${\displaystyle {\mathsf {2TiCl_{3}+6NaOH+O_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2TiO(OH)_{2}\downarrow +6NaCl+H_{2}O_{2}}}}$

• В кислой среде легко окисляется:

${\displaystyle {\mathsf {4TiCl_{3}+O_{2}+4HCl+6H_{2}O\ {\xrightarrow {Pt}}\ 4[Ti(H_{2}O)_{2}Cl_{4}]}}}$

• Водный раствор постепенно окисляется на воздухе и в нейтральной среде:

${\displaystyle {\mathsf {4TiCl_{3}+O_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 4TiOCl_{2}+4HCl}}}$

• Восстанавливается атомарным водородом :

${\displaystyle {\mathsf {TiCl_{3}+H_{(Zn,HCl)}^{0}+6H_{2}O\ {\xrightarrow {\tau }}\ 4[Ti(H_{2}O)_{6}]Cl_{2}+HCl}}}$

• Восстанавливается металлическим титаном:

${\displaystyle {\mathsf {2TiCl_{3}+Ti\ {\xrightarrow {800-900^{o}C}}\ 3TiCl_{2}}}}$

• С хлоридами щелочных металлов образует комплексные соли:

${\displaystyle {\mathsf {TiCl_{3}+2KCl\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}[Ti(H_{2}O)Cl_{5}]}}}$

Применение

• Компонент катализатора Циглера — Натта
• Как реагент в органическом синтезе .

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.