钛的配合物及钛()化合物

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1、23-4 钛的配合物及钛 （）化合物作者：李浩桢（322#1）常见过渡金属轨道式： Sc Ti V Cr Mn 3d14s2 3d24s2 3d24s2 3d54s1 3d54s2 Fe Co Ni Cu Zn 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s 3d104s2常见过渡金属元素的存在形态 Ti Ti V Cr V Cr MnMn Fe Co Ni Cu Zn Fe Co Ni Cu ZnTi2+ V2+ Cr2+ Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2O Zn2+ Ti3+ V3+ Cr3+ Mn3+ Fe3+ Co3+ Ni3+ Cu2+ TiO2+ VO2+ M

2、nO2 CoO2 VO2+ MnO42- FeO42- CrO42- MnO4-钛的常见化合物及颜色： Ti3+ 紫红； TiO(H2O2)22+ 橘黄； H2TiO3 白色； TiO2 白(钛白颜料)或桃红(金红石)； (NH4)2TiCl6 黄色晶体； Ti(H2O)6Cl3 紫色晶体； Ti(H2O)5ClCl2H2O 绿色晶体； TiCl4 无色发烟液体. 钛()的配合物钛()的卤化物和硫酸盐都易形成配合物 与卤化物 与硫酸盐 与双氧水 另类配合物与卤化物 钛的卤化物与相应的卤化氢或他们的盐 生成M2TiX6配合物，如H2TiX6 用金属钛制备TiF62-方程式如下： Ti4HFTiF

3、42H2 2Ti6HF2TiF43H2 TiF4+2F-=TiF62-与硫酸盐 钛的硫酸盐与碱金属硫酸盐也可以生成 M2TiSO4配合物，如K2TiSO4： Ti+2K+3SO4- = K2TiSO4与双氧水 在中等酸度的钛()盐溶液中加入H2O2 可以生成较稳定的橘黄色的 TiO(H2O2)2+： TiO2+H2O2 = TiO(H2O2)2+ 利用此反应可以进行钛的定性检验和比 色分析另类配合物 钛()的卤化物还能与O给体和N给体配 位形成六配位的加合物，如TiCl4与醚、 酮、胺、亚胺、腈、硫醇和硫醚之类的 配体形成黄色到红色的MX4L2和 MX4(L-L)类型的加合物例如，在高氯酸溶液

4、中，与Ti()配位的 可以有水分子，但溶液中并没有 Ti(H2O)64+例子，而是 Ti(OH)2(H2O)42+离子，因为 Ti(H2O)64+ =Ti(OH)2(H2O)42+2H+TiCl4在醇溶液中发生溶剂分解作用生成二 醇盐： TiCl4+2ROH =TiCl2(OR)2+2HCl 如果加入干燥的氨气以除去HCl，那就会 产生四醇盐： TiCl4+2ROH+4NH3 =Ti(OR)4+4NH4Cl 这些醇盐是液体或者易升华的固体，较 低级的醇盐极易水解生成TiO2，这一性 质具有重要的商业价值。将这些醇盐（ 常称为有机钛酸盐）涂在各种材料的表 面，暴露在大气中时就能产生一层薄的 、透

5、明的TiO2附着层，因而用作防水织 物和隔热涂料；也可涂在玻璃和搪瓷上 ，烘烧后增强了抗刮性能。钛()化合物 在强还原剂的作用下，钛()化合物可 以转化为钛()化合物。 常见的钛()化合物有卤化钛、硫酸钛 等卤化钛() 用锌处理钛()盐的盐酸溶液，或将钛 溶于热浓盐酸溶液中得到三氯化钛的水 溶液： 2TiCl4+Zn = 2TiCl3+ZnCl2 Ti+6HCl = 2TiCl3+3H2O 浓缩后可以析出紫色的六水合三氯化钛 晶体，其化学式为Ti(H2O)6Cl3。如果 在此溶液中加入乙醚，并通入氯化氢至 饱和，可以由绿色的疑谜溶液中得到绿 色的六水合三氯化钛晶体，紫色和绿色 的TiCl36H

6、2O是不同的异构体。绿色的 TiCl36H2O的化学式为 TiCl(H2O)5Cl2H2O 如果将干燥的气态四氯化钛和过量的氢 气在炽热管中还原可以得到紫色粉末状 三氯化钛: 2TiCl4+H2 =TiCl3+HCl三氯化钛的歧化反应 三氯化钛在高于723K时，于真空中歧化 为二氯化钛和四氯化钛。在更高的温度 下，不挥发的TiCl2会进一步歧化： 2TiCl3(s)=TiCl4(g)+TiCl2(s) TiCl2(s)=Ti(s)+ TiCl4(g)钛()的强还原性 钛()离子是一个强还原剂（比Sn2+稍 强）： TiO2+2H+e- =Ti3+H2O 钛()盐非常容易被空气或者水氧化。 利用

7、钛()离子的还原性，可以测定溶 液中钛的含量。例如，在钛()的硫酸 溶液中，在隔绝空气的情况下，金属铝 可使溶液中的钛()还原为Ti3+离子： 6Ti(SO4)2+2Al=3Ti2(SO4)3+Al2(SO4 )3 溶液中的Ti3+可以用Fe3+为氧化剂进行滴 定，其反应为： Ti2(SO4)3+Fe2(SO4)3=2Ti(SO4)2+Fe SO4 溶液中加KSCN为指示剂。 当加入稍过量的Fe3+时，立即与KSCN生成红 色FeNCS+，表示反应已经达到终点。在有 机化学中还可以测定硝基化合物的含量，因为 可将硝基化合物还原为胺： RNO2+4Ti3+2H2O = RNH2+TiO2+2H+ 更强的还原机可将Ti3+还原成Ti2+离子，但Ti2+ 更不稳定