Хлорид титана(IV)

Хлорид титана​(IV)​
Общие
Традиционные названия	тетрахлорид титана, четырёххлористый тита́н
Хим. формула	TiCl4
Физические свойства
Состояние	бесцветная дымящая жидкость
Молярная масса	189,682 г/моль
Плотность	1,726 г/см³
Энергия ионизации	9,54 эВ
Термические свойства
Температура
•плавления	−24,8 °C
•кипения	136,4°C
•вспышки	негорюч °C
Критическая точка	температура 365 °C, давление 5,01 МПа
Энтальпия
•образования	−804,16 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	реагирует с водой, образуя TiO2и HCl
• в	растворим вэтаноле,диэтиловом эфире
Структура
Кристаллическая структура	моноклинная
Дипольный момент	0Д
Классификация
Рег. номер CAS	7550-45-0
PubChem	24193и160960
Рег. номер EINECS	231-441-9
SMILES	Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl
InChI	InChI=1S/4ClH.Ti/h4*1H;/q;;;;+4/p-4 XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J
RTECS	XR1925000
Номер ООН	1838
ChemSpider	22615и141410
Безопасность
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 3 2 W
Приведены данные длястандартных условий(25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Хлори́д тита́на(IV)(тетрахлори́д титана, четырёххло́ристый тита́н) —бинарное соединениетитанаихлорас формулой${\ce {TiCl4}}$.Обладаетковалентной полярнойсвязью. Принормальных условиях— бесцветная подвижная прозрачнаяядовитаяжидкость,дымящая навоздухе.

Физические свойства

• Температура кипения:136,4 °C
• Температура плавления:−24,1 °C
• Относительная плотность(вода = 1): 1,7
• Растворимостьв воде — реагирует
• Давление паров,кПа при 21,3 °C: 1,3
• Относительная плотность пара (воздух = 1): 6,5
• Критическая температура365 °C,критическое давление5,01 МПа

Химические свойства

Гидролизуетсяводой и водяным паром с выделением хлористого водорода и образованием оксидов и оксихлоридов титана. На этой реакции основано применение хлорида титана(IV) на флоте в качестве образователя дымовой завесы. Способен присоединятьNH₃,ароматические соединения,простые эфиры.

${\mathsf {TiCl_{4}+2H_{2}O\rightarrow TiO_{2}+4HCl\uparrow }}$

Выше 500—600 °C окисляетсяО₂воздуха доТiO₂,в присутствии паров воды образуются такжеоксихлоридыTiOCl₂,Ti₂O₃Cl₂.

Бурно реагирует с водой с получением ТiO₂·nН₂О,в качестве промежуточных продуктов образуютсягидратTiCl₄·5H₂O игидроксохлоридыTi(OH)_nCl_4−n·xH₂O. Растворим вэтанолеидиэтиловом эфире.

При очень медленном добавлении воды с тщательным перемешиванием и охлаждением можно получить устойчивые концентрированные растворы TiCl₄.

С парамиводыпри 300—400 °C даёт ТiO₂.

Восстанавливаетсяводородом Н₂и активными металлами доTiCl₂иTiCl₃,затем доTi.

В TiCl₄растворимхлор Сl₂(7,6 % по массе при 20 °C), незначительно растворимхлороводород НСl.

Смешивается во всех соотношениях с жидким НСl, а также схлоридамиSn,С,Si.

Растворим всоляной кислотепри пропускании газообразногоНСlс получением ярко-синего растворагексахлортитановой кислоты (H₂TiCl₆).

С разбавленнойсерной кислотой H₂SO₄образуетTiOSO₄,с концентрированной H₂SO₄образует TiCl₂SO₄.

Получение

Тетрахлорид титана можно получить взаимодействиемдиоксида титанасхлоромв присутствии восстановителя (углерода):

${\mathsf {TiO_{2}+2Cl_{2}+C\rightarrow TiCl_{4}+CO_{2}\uparrow }}$

Для получения TiCl₄высокой чистоты используютректификациюиадсорбциюпримесей насиликагеле.

В промышленности хлорид титана(IV) производится в процессехлорирования,который предусматривает обработку титановой руды хлором. Реакцияильменита(FeTiO₃) с хлором и углеродом (в видекокса) происходит при температуре 900 °C:

${\mathsf {2FeTiO_{3}+7Cl_{2}+6C\longrightarrow 2TiCl_{4}+2FeCl_{3}+6CO\uparrow }}$

После хлорирования полученный тетрахлорид титана очищают фильтрованием,гидролизомс помощью увлажнённогоNaCl(удалениеAs), восстановлениеммедью,алюминиемилисероводородом H₂S(удалениеванадия,серы,хрома,органики),дистилляциейиректификацией.

Применение

Используют TiCl₄для получениятитана,оксида титана,катализаторов (для полимеризацииэтиленаипропилена,дляалкилированияароматических углеводородов и др.) и как дымообразователь.

Также применяется:

• в производствегубчатого титана;
• в производствепигмента— титановых белил;
• в качествекатализаторавхимической промышленности(см.Катализаторы Циглера — Натта).

Токсичность

Тетрахлорид титана токсичен при вдыхании паров и воздействии на кожу, поражаетслизистые оболочкирта и верхних дыхательных путей, а также роговицы глаз. Вызывает ожоги кожи ибронхит.ПДК паров 1 мг/м³.

Литература

• Фёдоров П. И.Титана хлориды//Химическая энциклопедия:в 5 т. / Гл. ред.Н. С. Зефиров.—М.:Большая Российская энциклопедия,1995. — Т. 4: Полимерные — Трипсин. — С. 595—596. — 639 с. —40 000 экз.—ISBN 5-85270-039-8.