Hispanopedia WikiEl hidruro de titanio(IV) (denominado sistemáticamente tetrahidruro de titanio ) es un compuesto inorgánico con la fórmula química empírica TiH4. Aún no se ha obtenido en grandes cantidades, por lo que sus propiedades macroscópicas siguen siendo desconocidas. Sin embargo, se ha aislado hidruro de titanio(IV) molecular en matrices sólido-gas. La forma molecular es un gas incoloro y muy inestable frente a la descomposición térmica. Por consiguiente, el compuesto no está bien caracterizado, aunque muchas de sus propiedades se han calculado mediantequímica computacional.
Síntesis y estabilidad
El hidruro de titanio( IV ) se produjo por primera vez en 1963 mediante la fotodisociación de mezclas de TiCl₄ y H₂ , seguida de espectrometría de masas inmediata . [ 1 ] Se requería un análisis rápido ya que el hidruro de titanio(IV) es extremadamente inestable. El análisis computacional de TiH₄ ha dado una energía de disociación de enlace teórica (relativa a M+4H) de 132 kcal/mol. [ 2 ] Como la energía de disociación de H₂ es de 104 kcal/mol , se puede esperar que la inestabilidad de TiH₄ sea termodinámica ; disociándose en titanio metálico e hidrógeno :
- TiH 4 → Ti + 2 H 2 (76 kcal/mol)
El TiH 4 , junto con otros hidruros de titanio moleculares inestables (TiH, TiH 2 , TiH 3 y especies poliméricas), se ha aislado a baja temperatura tras la ablación láser del titanio. [ 3 ]
Estructura
Se sospecha que dentro del hidruro de titanio(IV) sólido, las moléculas forman agregaciones ( polímeros ), conectadas por enlaces covalentes . [ 4 ] Los cálculos sugieren que el TiH 4 es propenso a la dimerización . [ 3 ] Esto se atribuye en gran medida a la deficiencia electrónica del monómero y al pequeño tamaño de los ligandos 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 presentan hidrógenos puente . [ 4 ] Este es un ejemplo de enlace de tres centros y dos electrones .
El hidruro de titanio(IV) monomérico es la molécula de metal de transición más simple que muestra hibridación de orbitales sd 3 . [ 5 ]
Referencias
- ↑ Breisacher, Peter; Siegel, Bernard (5 de junio de 1963). "Formación de hidruro de titanio(IV) gaseoso y clorohidruros de titanio". Journal of the American Chemical Society . 85 (11): 1705– 1706. Bibcode : 1963JAChS..85.1705B . 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". The Journal of Chemical Physics . 71 (2): 705. Bibcode : 1979JChPh..71..705H . doi : 10.1063/1.438357 .
- 1 2 Chertihin, George V.; Andrews, Lester (septiembre de 1994). "Reacciones de átomos de Ti ablacionados por láser con hidrógeno durante la condensación en exceso de argón. Espectros infrarrojos de las moléculas TiH, TiH2, TiH3 y TiH4". Journal of the American Chemical Society . 116 (18): 8322– 8327. Bibcode : 1994JAChS.116.8322C . doi : 10.1021/ja00097a045 .
- 1 2 Webb, Simon P.; Gordon, Mark S. (julio de 1995). "La dimerización de TiH4 ".Journal of the American Chemical Society.117(27):7195–7201.doi:10.1021/ja00132a020.
- ↑ Jonas, V.; Boehme, C.; Frenking, G. (1996). "La regla de Bent y la estructura de los compuestos de metales de transición". Inorg. Chem. 35 (7): 2097– 2099. doi : 10.1021/ic951397o .
- compuestos de titanio(IV)
- hidruros metálicos