Titan(II)-oxid

Kristallstruktur
Strukturformel von Natriumchlorid
Vorlage:Farbe Ti2+ 0 Vorlage:Farbe O2−
Kristallsystem	kubisch
Raumgruppe	Fm3m (Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225
Allgemeines
Name	Titan(II)-oxid
Andere Namen	Titaniummonoxid
Verhältnisformel	TiO
Kurzbeschreibung	goldfarbener Feststoff<ref name="brauer" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 235-236-5 ECHA-InfoCard 100.032.020 PubChem 61685 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	63,87 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="Merck" />
Dichte	4,95 g·cm−3<ref name="CRC">W. M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno: CRC Handbook of Chemistry and Physics 2012–2013. CRC Press, 2012, ISBN 978-1-4398-8049-4, S. 4–96 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>
Schmelzpunkt	1770 °C<ref name="CRC" />
Siedepunkt	3227 °C<ref name="CRC" />
Löslichkeit	Zersetzung in Wasser<ref name="G. Singh" /> löslich in heißer Flusssäure und Wasserstoffperoxid<ref name="Dale L. Perry">Dale L. Perry: Handbook of Inorganic Compounds, Second Edition. Taylor & Francis US, 2011, ISBN 978-1-4398-1462-8, S. 434 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Merck">Datenblatt Titan(II)-oxid bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref> keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Titan(II)-oxid ist eine anorganische chemische Verbindung des Titans und eines von mehreren Titanoxiden mit der chemischen Zusammensetzung TiO. Titan(II)-oxid besteht damit aus Titan und Sauerstoff im Stoffmengenverhältnis von 1 : 1.

Vorkommen

Absorptionsbanden der Verbindung wurden in den Spektren verschiedener Sterne nachgewiesen.<ref name="DOI10.1086/341039"></ref><ref name="Neill Reid's Homepage">Neill Reid's Homepage: Spectral classification of late-type dwarfs</ref>

Gewinnung und Darstellung

Titan(II)-oxid kann durch Reaktion von Titan mit Titan(IV)-oxid bei 1600 °C gewonnen werden.<ref name="brauer" />

<math>\mathrm{Ti + TiO_2 \longrightarrow 2 \ TiO}</math>

Ebenfalls möglich ist die Herstellung durch Reduktion von Titan(IV)-oxid durch Wasserstoff bei 2000 °C und einem Druck von 130 atm.<ref name="François Cardarelli" />

Eigenschaften

Titan(II)-oxid ist ein goldgelber Feststoff und besitzt einen beträchtlichen Homogenitätsbereich (TiO_1,2–TiO_0,85). Es löst sich in verdünnter Salzsäure oder Schwefelsäure unter teilweiser Oxidation gemäß Ti²⁺ + H⁺ = Ti³⁺ + 1/2 H₂.<ref name="brauer" /> Es ist ein starkes Reduktionsmittel, da es sich leicht zu Titan(IV)-oxid umsetzt. So reduziert es Wasser unter Wasserstoffbildung.<ref name="G. Singh">G. Singh: Chemistry Of D-Block Elements. Discovery Publishing House, 2007, ISBN 978-81-8356-242-3, S. 107 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

<math>\mathrm{TiO + H_2O \longrightarrow TiO_2 + H_2}</math>

Die Verbindung hat eine Kristallstruktur vom Natriumchlorid-Typ (a = 418,2 pm).<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1366.</ref> Dabei bleiben auch bei stöchiometrischer Zusammensetzung etwa 15 % der Gitterplätze unbesetzt und erst bei Erwärmung im Vakuum auf 990 °C beginnen die Leerstellen zufällig ihre Plätze zu tauschen, so dass Röntgenstrukturanalysen das typische Streumuster von Natriumchlorid zeugen. Bei Normaltemperatur ist die stöchiometrische Verbindung ein metallischer Leiter mit monokliner Kristallstruktur. Durch Überlappung der d-Orbitale der Titan-Ionen entsteht ein Metallband mit delokalisierten d-Elektronen.<ref name="Zhong Lin Wang, Zhen Chuan Kang">Zhong Lin Wang, Zhen Chuan Kang: Functional and Smart Materials: Structural Evolution and Structure Analysis. 1998, ISBN 0-306-45651-6, S. 74 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref><ref name="Erwin Riedel, Christoph Janiak">Erwin Riedel, Christoph Janiak: Anorganische Chemie. Walter de Gruyter, 2011, ISBN 3-11-022566-2, S. 792. </ref> Wahrscheinlich begünstigen die Sauerstoffleerstellen die Überlappung. Bei Erhitzung an Luft wandelt sich die Verbindung abhängig von der Temperatur zu anderen Titanoxiden um. So entsteht bei 200–250 °C Titan(III)-oxid und ab 350 °C Titan(IV)-oxid.<ref name="François Cardarelli">François Cardarelli: Materials Handbook: A Concise Desktop Reference. Springer, 2008, ISBN 978-1-84628-669-8, S. 617 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

Verwendung

Titan(II)-oxid wird in elektrochromen Systemen verwendet.<ref name="Catherine E. Housecroft">Catherine E. Housecroft: Inorganic chemistry. [Hauptbd.] Pearson Education, 2005, ISBN 0-13-039913-2, S. 601 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

Einzelnachweise

<references />