El hidruro de titanio (IV) (denominado sistemáticamente tetrahidruro de titanio ) es un compuesto inorgánico con la fórmula química empírica TiH
4. Aún no se ha obtenido a granel, por lo que sus propiedades a granel siguen siendo desconocidas. Sin embargo, se ha aislado hidruro de titanio (IV) molecular en matrices de gas sólido. La forma molecular es un gas incoloro y muy inestable a la descomposición térmica. Como tal, el compuesto no está bien caracterizado, aunque muchas de sus propiedades se han calculado mediante química computacional .
Nombres | |||
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Nombre IUPAC sistemático Hidruro de titanio (IV) | |||
Otros nombres Tetrahidruro de titanio Titane TiH 4 | |||
Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol ) | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.035.414 | ||
Número CE |
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PubChem CID | |||
un numero | 1871 | ||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
TiH 4 | |||
Masa molar | 51,899 g mol −1 | ||
Reacciona | |||
Compuestos relacionados | |||
Otros aniones | Fluoruro de titanio (IV) Cloruro de titanio (IV) Bromuro de titanio (IV) Yoduro de titanio (IV) | ||
Otros cationes | Metano Silano Germane Stannane Plumbane | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
Referencias de Infobox | |||
Síntesis y estabilidad
El hidruro de titanio (IV) se produjo por primera vez en 1963 mediante la fotodisociación de mezclas de TiCl 4 y H 2 , seguida de espectrometría de masas inmediata . [1] Se requirió un análisis rápido ya que el hidruro de titanio (IV) es extremadamente inestable. El análisis computacional de TiH 4 ha dado una energía de disociación de enlace teórica (relativa a M + 4H) de 132 kcal / mol. [2] Como la energía de disociación del H 2 es de 104 kcal / mol, se puede esperar que la inestabilidad del TiH 4 sea termodinámica ; disociándose en titanio metálico e hidrógeno :
- TiH 4 → Ti 0 + 2 H 2 (76 kcal / mol)
El TiH 4 , junto con otros hidruros de titanio molecular inestables (TiH, TiH 2 , TiH 3 y especies poliméricas) se ha aislado a baja temperatura después de la ablación con láser de titanio. [3]
Estructura
Se sospecha que dentro del hidruro de titanio (IV) sólido, las moléculas forman agregaciones ( polímeros ), que están conectadas por enlaces covalentes . [4] Los cálculos sugieren que el TiH 4 es propenso a la dimerización . [3] Esto se atribuye en gran parte a la deficiencia de electrones del monómero y al pequeño tamaño de los ligandos de hidruro; lo que permite que la dimerización tenga lugar con una barrera de energía muy baja ya que hay un aumento insignificante en la repulsión entre ligandos.
Se calcula que el dímero es una molécula fluxional que se interconvierte rápidamente entre varias formas, todas las cuales muestran hidrógenos puente . [4] Este es un ejemplo de enlace de dos electrones de tres centros .
El hidruro de titanio (IV) monomérico es la molécula de metal de transición más simple que presenta hibridación orbital sd 3 . [5]
Referencias
- ^ Breisacher, Peter; Siegel, Bernard (5 de junio de 1963). "Formación de hidruro de titanio (IV) gaseoso y clorhidruros de titanio". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 85 (11): 1705-1706. doi : 10.1021 / ja00894a049 .
- ^ Hood, Diane M .; Pitzer, Russell M .; Schaefer, Henry F. (1 de enero de 1979). "Estructura electrónica de hidruros de metales de transición homolépticos: TiH4, VH4, CrH4, MnH4, FeH4, CoH4 y NiH4". La Revista de Física Química . 71 (2): 705. Código Bibliográfico : 1979JChPh..71..705H . doi : 10.1063 / 1.438357 .
- ^ a b Chertihin, George V .; Andrews, Lester (septiembre de 1994). "Reacciones de átomos de Ti sometidos a ablación con láser con hidrógeno durante la condensación en exceso de argón. Espectros infrarrojos de las moléculas de TiH, TiH2, TiH3 y TiH4". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 116 (18): 8322–8327. doi : 10.1021 / ja00097a045 .
- ^ a b Webb, Simon P .; Gordon, Mark S. (julio de 1995). "La dimerización de TiH
4". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 117 (27): 7195–7201. Doi : 10.1021 / ja00132a020 . - ^ Jonas, V .; Boehme, C .; Frenking, G. (1996). "Regla de Bent y la estructura de los compuestos de metales de transición". Inorg. Chem. 35 (7): 2097–2099. doi : 10.1021 / ic951397o .