تیتانیم تترابرمید : خواص، واکنش پذیری و فشار بخار

 

تیتانیم تترابرمید یک ترکیب شیمیایی به شکل پودر قهوه ای رنگ می باشد که فرارترین برومید فلز گذار است. خواص این ماده به طور متوسط به ترکیبات تتراکلرید و تترایدید تیتانیوم نزدیک است.

 

برخی از خصوصیات کلیدی این نوع از ترکیبات کئوردیناسیونی تیتانیم، اسیدیته بالای لوئیس و حلالیت بالای آنها در حلال های آلی غیر قطبی می باشد. تترابرومید تیتانیوم یک کاده دیامغناطیسی و منعکس کننده پیکربندی d0 مرکز فلز است.

 

ساختار شیمیایی این ماده از هندسه چهار ضلعی استفاده می کند و برای تولید آن می توان به طور مستقیم از عناصر سازنده استفاده کرد، و همچنین از طریق واکنش دی اکسید تیتانیم با کربن و برم از طریق فرآیند Kroll بهره برد، و نیز می توان از طریق تصفیه تتراکلرید تیتانیم با HBr آن را سنتز کرد.

 

خواص و مشخصات شناسایی تیتانیم تترابرمید

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                   پودر قهوه ای رنگ فرمول شیمیایی                                                                     TiBr۴
دانسیته                                                                  (g/cm۳)۳.۲۵ وزن مولکولی                                                     (g/mol) 367.483
نقطه ذوب                                                                    (۰C) 39 شماره (CAS No)                                                        ۷۷۸۹-۶۸-۶
حلالیت در آب                                                    هیدرولیز می شود. ساختار کریستالی                                   مکعبی، Pa۳, Z = 8

 

واکنش پذیری

 

تترابرومید تیتانیوم ترکیباتی مانند TiBr۴(THF)۲ و [TiBr۵] را تشکیل می دهد. این ماده با لیگاندهای دهنده بزرگ، مانند ۲-متیل پیریدین، ترکیبات اضافی کئوردیناسیونی ایجاد می کند.

 

از تیتانیم تترابرمید به عنوان کاتالیزور اسید لوئیس در سنتز آلی استفاده شده است. تترابرومید و تتراکلریدهای تیتانیوم واکنش می دهند و مخلوط آماری از تتراهالیدهای مخلوط، TiBr۴−xClx (x = 0-4) اشکیل می دهند.

 

تیتانیوم تترابرومید هیدرولیز می شود، و این موضوع به طور بالقوه خطرناک می باشد،زیرا هیدروژن بروماید آزاد می کند، و در غیر این صورت به نام اسید هیدروبرمیک شناخته می شود.

 

در یکی از پایان نامه های دکترای دپارتمان شیمی ایالت اوهایوی امریکا، در سال ۱۹۵۵ میلادی، مطالعه بر روی تترابرمید و تترا یدید تیتانیم مورد بررسی قرار گرفته است که می توانید از اینجا متن کامل آن را مطالعه کنید.

 

کاهش الکتروشیمیایی تیتانیم تترابرمید

 

کاهش الکتروشیمیایی تیتانیم تترابرمید

 

در سال ۲۰۰۵ مطالعه ای با عنوان کاهش الکتروشیمیایی تترابرومید تیتانیوم در یک نمک مذاب در دمای اتاق و به صورت آبگریز منتشر شده است. کاهش الکتروشیمیایی گونه های تیتانیوم چهار ظرفیتی در نوعی مایع یونی آبگریز نمک مذاب و در دمای اتاق مورد بررسی قرار گرفته است.

 

در این مطالعه تترابرومید تیتانیوم بدون توجه به وجود BMPBr به عنوان باز لوئیس در BMPTFSI محلول بوده است. کاهش گام به گام از Ti (IV) به Ti (III) و احتمالاً Ti (II) در BMPTFSI حاوی TiBr۴ بدون BMPBr مشاهده گردیده است.

 

کاهش کاتدی پتانسیواستاتیک برخی از رسوبات را در دمای ۱۸۰ درجه سانتیگراد ایجاد می کند. کاهش گونه های Ti (IV) در ۲.۳- ولت منجر به رسوب برخی از ترکیبات Ti حاوی آنیون های TFSI شده است. الکترودهای حاوی Ti بدون آنیون TFSI با کاهش کاتدی پتانسیواستاتیک تیتانیم تترابرمید در ولتاژ زیر ۳.۰- ولت به دست آمد.

 

اندازه گیری فشار بخار تترابرومید تیتانیوم

 

اندازه گیری فشار بخار تترابرومید تیتانیوم

 

بر اساس مطالعه ای که در سال ۱۹۵۶ میلادی انجام شده است، به اندازه گیری فشار بخار این ماده شیمیایی پرداخته است که نتایج را در تصویر بالا مشاهده می کنید.

 

همچنین در این کار با ترکیب داده های بدست آمده با دیتاهای گرمایی، میزان انتروپی نیز محاسبه شده است (در تصویر آمده است) که این مقدار با عدد Kelley بدست آمده از اندازه گیری ظرفیت حرارت در دمای پایین مطابقت دارد.