Tetraioduro di titanio
Il tetraioduro di titanio o ioduro di titanio(IV) è il composto inorganico di formula TiI4. In condizioni normali è un solido cristallino di colore rosso-bruno e odore mordente. Si idrolizza rapidamente in acqua rilasciando acido iodidrico. In questo composto il titanio è nello stato di ossidazione +4. È un intermedio nel processo di van Arkel-de Boer per ottenere titanio metallico ad alta purezza.
| Tetraioduro di titanio | |
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| Nomi alternativi | |
| ioduro di titanio(IV) | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | TiI4 |
| Massa molecolare (u) | 555,485 |
| Aspetto | solido cristallino rosso-bruno |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 231-754-0 |
| PubChem | 111328 e 9959373 |
| SMILES | [Ti](I)(I)(I)I |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 4,3 |
| Solubilità in acqua | reagisce |
| Temperatura di fusione | 150 °C (423 K) |
| Temperatura di ebollizione | 377 °C (650 K) |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
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| Frasi H | 314, 335 |
| Consigli P | 260, 301+330+331, 303+361+353, 305+351+338, 405, 501 |
Struttura e proprietà
modificaTiI4 è un composto molecolare; la molecola ha struttura tetraedrica. Esistono due polimorfi di TiI4, dei quali uno è molto solubile in solventi organici. Nella forma cubica meno solubile le distanze Ti–I sono di 261 pm.[1] In virtù del suo carattere molecolare, il composto può essere distillato senza decomporsi a pressione ambiente; questa proprietà è alla base del suo uso nel processo di van Arkel-de Boer. La differenza dei punti di ebollizione di TiCl4 (p.e. = –24 °C) e TiI4 (p.e. = 150 °C) è comparabile alla differenza tra i punti di ebollizione di CCl4 (p.e. = –23 °C) e CI4 (p.e. = 168 °C), indicando che le forze di van der Waals intermolecolari sono più forti negli ioduri.
Sintesi
modificaTiI4 fu preparato per la prima volta da Rudolph Weber nel 1863.[2] Si può sintetizzare tramite tre metodi ben noti:[3]
1) Sintesi diretta dagli elementi, in genere usando una forno tubolare a 425 °C. Questa reazione può essere invertita per ottenere film di titanio molto puri:[4]
- Ti + 2I2 → TiI4
2) Reazione di scambio tra tetracloruro di titanio e acido iodidrico:
- TiCl4 + 4HI → TiI4 + 4HCl
3) Scambio ossido-ioduro con ioduro di alluminio:
- 3TiO2 + 4AlI3 → 3TiI4 + 2Al2O3
Reattività
modificaAl pari degli altri alogenuri TiX4, anche TiI4 è igroscopico e reagisce con l'acqua; per idrolisi si forma acido iodidrico:
- TiI4 + 2H2O → TiO2 + 4HI
Il solido fuma all'aria a causa della stessa reazione di idrolisi.
Come TiCl4 e TiBr4, anche TiI4 forma addotti con basi di Lewis. TiI4 può essere ridotto; se la riduzione è condotta in presenza di titanio metallico si ottengono derivati polimerici di Ti(III) e Ti(II) con formule minime tipo CsTi2I7 e CsTiI3.[5]
In soluzione di diclorometano, TiI4 è reattivo nei confronti di alcheni e alchini, formando derivati organici iodurati.[6]
Indicazioni di sicurezza
modificaTiI4 è disponibile in commercio. Per contatto provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni agli occhi. Risulta irritante per le vie respiratorie. Non ci sono dati che indichino proprietà cancerogene. Viene considerato poco pericoloso per le acque e l'ambiente.[7]
Note
modifica- ^ Tornqvist e Libby 1979
- ^ Weber 1863
- ^ Lowry e Fay 1967
- ^ Blumenthal e Smith 1950
- ^ Jongen et al. 2005
- ^ Shimizu et al. 2005
- ^ Alfa Aesar, scheda di dati di sicurezza di TiI4.
Bibliografia
modifica- W. B. Blumenthal e H. Smith, Titanium tetraiodide, Preparation and Refining, in Ind. Eng. Chem., vol. 42, n. 2, 1950, pp. 249–251, DOI:10.1021/ie50482a016.
- L. Jongen, T. Gloger, J. Beekhuizen e G. Meyer, Divalent Titanium: The Halides ATiX3 (A = K, Rb, Cs; X = Cl, Br, I), in Z. anorg. allg. Chem., vol. 631, 2–3, 2005, pp. 582–586, DOI:10.1002/zaac.200400464.
- R. N. Lowry e R. C. Fay, Titanium(IV) iodide, in Inorg. Synth., vol. 10, 1967, pp. 1–6. URL consultato il 21 maggio 2012.
- M. Shimizu, T. Toyoda e T. Baba, An Intriguing Hydroiodination of Alkenes and Alkynes with Titanium Tetraiodide, in Synlett, n. 16, 2005, pp. 2516–2518, DOI:10.1055/s-2005-872679.
- E. G. M. Tornqvist e W. F. Libby, Crystal structure, solubility, and electronic spectrum of titanium tetraiodide, in Inorg. Chem., vol. 18, n. 7, 1979, pp. 1792–1796, DOI:10.1021/ic50197a013.
- R. Weber, Ueber die isomeren Modificationen der Titansäure und über einige Titanverbindungen, in Annalen der Physik (Leipzig), vol. 120, 1863, pp. 287–294. URL consultato il 14 maggio 2012.
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