Tetraioduro di titanio

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Tetraioduro di titanio
Modello a sfere e bastoncini del tetraioduro di titanio
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 [7720-83-4]
Numero EINECS 231-754-0
PubChem 111328
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
corrosivo
Frasi H 314, 335
Consigli P 260, 301+330+331, 303+361+353, 305+351+338, 405, 501

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. 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.

Struttura e proprietà[modifica | modifica sorgente]

TiI4 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[modifica | modifica sorgente]

TiI4 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[modifica | modifica sorgente]

Al 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[modifica | modifica sorgente]

TiI4 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 | modifica sorgente]

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • W. B. Blumenthal e H. Smith, Titanium tetraiodide, Preparation and Refining in Ind. Eng. Chem., vol. 42, nº 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, nº 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, nº 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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