Фторид титана(IV)

Фторид титана​(IV)​
Общие
Систематическое наименование	Фторид титана​(IV)​
Традиционные названия	Фтористый титан
Хим. формула	TiF4
Физические свойства
Состояние	белые кристаллы
Молярная масса	123,868 г/моль
Плотность	2,798 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	426 °C
• кипения	возг. 285,5 °C
Мол. теплоёмк.	114,3 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-1649 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	7783-63-3
PubChem	9812778
SMILES	[Ti+4].[F-].[F-].[F-].[F-]
Безопасность
NFPA 704	0 3 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Фторид титана(IV) — неорганическое соединение, соль металла титана и плавиковой кислоты с формулой TiF₄, белые кристаллы, реагирует с водой.

Получение

• Реакция фтора и титана:

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\stackrel{150^{o}C}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}$

• Растворение хлорида титана(IV) в избытке концентрированной плавиковой кислоте:

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{F}\stackrel{100-120^{o}C}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$

Физические свойства

Фторид титана(IV) образует белые, расплывающиеся на воздухе кристаллы, которые легко возгоняются при нагревании.

Хорошо растворяется в плавиковой кислоте, плохо растворяется в эфире.

С аммиаком образует аддукты вида TiF₄•n NH₃, где n = 2 и 4.

Химические свойства

• Реагирует с горячей водой:

$\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{100^{o}C}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{F}$

• и перегретым па́ром:

$\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{100^{o}C}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{F}$

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• С плавиковой кислотой образует гексафторотитановую кислоту:

$\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{F}\stackrel{}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}$

• С растворами фторидов щелочных металлов образует гексафторотитанаты:

$\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\mathsf{\downarrow }$

• Восстанавливается цинком:

$\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{Z}\mathsf{n}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{Z}\mathsf{n}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}$

• В среде ацетонитрила может реагировать с триметилсилилазидом с образованием оранжевых кристаллов азида титана(IV):

$\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{(}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}\mathsf{i}{\mathsf{N}}_{\mathsf{3}}\stackrel{C{H}_{3}CN}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{(}{\mathsf{N}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{(}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}\mathsf{i}\mathsf{F}$

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.. — 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.