Tetrafluoruro di titanio
Il tetrafluoruro di titanio o fluoruro di titanio(IV) è il composto inorganico di formula TiF4, dove il titanio ha stato di ossidazione +4. A temperatura ambiente si presenta in forma di polvere bianca igroscopica.[1]
| Tetrafluoruro di titanio | |
|---|---|
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| Nome IUPAC | |
| tetrafluoruro di titanio, fluoruro di titanio(IV) | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | F4Ti |
| Peso formula (u) | 123,86 |
| Aspetto | polvere bianca igroscopica[1][2] |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 232-017-6 |
| PubChem | 121824 e 9812778 |
| SMILES | F[Ti](F)(F)F |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 2,798[2] |
| Solubilità in acqua | reagisce[2] |
| Temperatura di fusione | >400 °C (673 K)[3] |
| Temperatura di ebollizione | 285 °C (558 K) sublima[3] |
| Proprietà termochimiche | |
| ΔfH0 (kJ·mol−1) | -1549[4] |
| Proprietà tossicologiche | |
| DL50 (mg/kg) | 1100 mg/kg dermico[5] |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
 
| |
| pericolo | |
| Frasi H | 302+312+332 [5] |
| Consigli P | 260 - 280 - 301+312 [5] |
Sintesi
modificaTiF4 fu preparato per la prima volta da Otto Ruff e Richard Ipsen nel 1903.[6] Il composto si ottiene trattando tetracloruro di titanio con fluoruro di idrogeno anidro. Il TiF4 grezzo così ottenuto viene quindi purificato per sublimazione.[7]
Struttura e proprietà
modificaAllo stato solido TiF3 cristallizza nel sistema ortorombico, gruppo spaziale Pnma (n. 62), con costanti di reticolo a = 2281,1 pm, b = 384,8 pm, c = 956,8 pm, dodici unità di formula per cella elementare.[8] La struttura risulta polimerica, con unità triangolari Ti3F15 impilate come mostrato in figura.[1]
Allo stato gassoso sono presenti singole molecole TiF4 tetraedriche (simmetria Td); la distanza Ti–F è 175,6 pm.[2][1]
TiF4 è un composto stabile, ma in presenza di acqua o umidità idrolizza rilasciando HF.[1]
Soluzioni di TiF4 in acqua per riscaldamento idrolizzano e si forma TiOF2 con rilascio di HF. Soluzioni in HF formano acido esafluorotitanico, H2TiF6, che risulta stabile solo in presenza di un eccesso di HF.[3]
Usi
modificaTiF4 è usato nella preparazione di vetri trasparenti nell'infrarosso e per la sintesi di fluorotitanati. Viene anche studiato per possibili applicazioni nella prevenzione delle carie dentali.[3][9]
Tossicità / Indicazioni di sicurezza
modificaTiF4 è disponibile in commercio. Il composto provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni oculari. È nocivo se inalato o ingerito. A contatto con acqua, umidità o acidi rilascia acido fluoridrico. Non ci sono dati che indichino proprietà cancerogene.[5]
Note
modificaBibliografia
modifica- (DE) H. Bialowons, M. Müller e B.G. Müller, Titantetrafluorid – Eine überraschend einfache Kolumnarstruktur, in Z. anorg. allg. Chem., vol. 621, n. 7, 1995, pp. 1227-1231, DOI:10.1002/zaac.19956210720.
- (EN) G. Brauer, Handbook of preparative inorganic chemistry, vol. 1, 2ª ed., New York, Academic Press, 1963, ISBN 0323161278.
- (EN) A. B. Chevitarese, K. L. de Franca Leite, G. A. Marañón-Vásquez, D. Masterson e altri, What is the effectiveness of titanium tetrafluoride to prevent or treat dental caries and tooth erosion? A systematic review, in Acta Odontologica Scandinavica, vol. 80, n. 6, 2022, pp. 441-456, DOI:10.1080/00016357.2022.2032329.
- (EN) W. M. Haynes (a cura di), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 96ª ed., Boca Raton, CRC Press, 2015, ISBN 978-1-4822-6097-7.
- (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
- (EN) C. E. Housecroft e A. G. Sharpe, Inorganic chemistry, 5ª ed., Harlow (England), Pearson Education Limited, 2018, ISBN 978-1-292-13414-7.
- (EN) D.T. Meshri, Fluorine Compounds, Inorganic, Titanium, in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, 2000, DOI:10.1002/0471238961.2009200113051908.a01.
- (DE) O. Ruff e R. Ipsen, Ueber das Titantetrafluorid, in Ber. deutsch. chem. Ges., vol. 36, n. 2, 1903, pp. 1777-1783, DOI:10.1002/cber.19030360275.
- Sigma-Aldrich, Scheda di dati di sicurezza di Titanium(IV) fluoride, su sigmaaldrich.com, 2024. URL consultato il 28 maggio 2024.
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