Titanoxide

Als Titanoxide werden chemische Verbindungen von Titan und Sauerstoff bezeichnet, wobei Sauerstoff die Oxidationszahl (II) hat und Verbindungen dieser Art als Oxide bezeichnet werden. Titan bildet eine Reihe von verschiedenen Oxiden aus, von denen Titan(IV)-oxid (Titandioxid, TiO₂) die größte Bedeutung hat. Neben diesem polymorphen Oxid gibt es eine Reihe an nichtstöchiometrischen Suboxiden des Titans, sogenannte Magneli-Phasen Ti_nO_2n-1 (4 ≤ n ≤ 10) sowie das Titan(III)-oxid (Ti₂O₃) und Titan(II)-oxid (TiO).<ref name="Cardarelli" />

Verbindungen

• Ti₃O (TiO_0,33) liegt in einer Schichtstruktur vor, die mit der anti-Bismut(III)-iodid eng verwandt ist.<ref name="Alsfasser-Riedel-Meyer" /> Er besitzt die Raumgruppe P312 (Raumgruppen-Nr. 149)Vorlage:Raumgruppe/149.<ref name="Jostsons-Malin" />
• Ti₂O (TiO_0,5) ist als metallisch grauer Feststoff unter dem Namen Titanhemioxid bekannt.<ref name="Cardarelli" /> Er kristallisiert im trigonalen anti-Cadmium(II)-iodid-Typ (Polytyp 2H).<ref name="Novoselova-et-al" />
• TiO, Titan(II)-oxid existiert im Bereich von Ti_0,64O bis Ti_1,26O. Es ist ein goldgelbes, elektrisch leitendes Pulver mit einer Kristallstruktur vom Natriumchlorid-Typ.<ref name="Cardarelli" /> Einige Quellen geben den Bereich unterhalb von TiO_0,75 als weitere eigenständige Verbindung mit einer Kristallstruktur vom Tantalnitrid-Typ an.<ref name="Riedel-Janiak" />
• TiO₂, Titan(IV)-oxid ist ein weißer Feststoff, der in der Natur in Form der Modifikationen Anatas, Akaogiit, Brookit, Rutil und Riesit vorkommt. Daneben sind weitere synthetisch hergestellte Modifikationen bekannt.
• Ti₂O₃ (TiO_1,5), Titan(III)-oxid ist ein dunkelviolettes Pulver mit einer trigonalen Kristallstruktur isotyp zu der von Korund mit der Raumgruppe R3c (Nr. 167)Vorlage:Raumgruppe/167. Es existiert im Bereich von TiO_1,49 bis TiO_1,51.<ref name="Cardarelli" /> In der Natur ist die Verbindung als Mineral Tistarit bekannt.<ref name="ChiMa-Rossman" />
• Ti₃O₅ (TiO_1,66) ist als dunkelblauer Feststoff mit dem Namen Anosowit sowie als natürliche Mineralbildung unter dem Namen Kaitianit (genauer Ti³⁺₂Ti⁴⁺O₅) bekannt. Die Verbindung hat bei Raumtemperatur eine monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe C2/c (Nr. 15)Vorlage:Raumgruppe/15.<ref name="ChiMa-Beckett" /> Die ab 120 °C entstehende Hochtemperaturvariante besitzt eine orthorhombische Kristallstruktur vom Pseudobrookit-Typ.<ref name="Cardarelli" /> Bis zu einer Temperatur von 175 °C ist die Verbindung ein Halbleiter, darüber wird sie metallisch leitend.<ref name="Riedel-Janiak" />
• Ti₄O₇ bis Ti₁₀O₁₉ (TiO_1,75 – TiO_1,90) sind als Andersson-Magneli-Phasen bekannt und kristallisieren im triklinen Kristallsystem mit der A1 (Nr. 1, Stellung 3)<ref name="Num_ITC_inoff">Die Nummerierung dieser Achsenstellung entspricht nicht der Reihenfolge der International Tables for Crystallography, da diese dort nicht aufgeführt wird.</ref>Vorlage:Raumgruppe/1.3 bzw. P1 (Nr. 1)Vorlage:Raumgruppe/1.<ref name="Cardarelli" /> Bei diesen sind TiO₆-Oktaeder auf komplizierte Weise miteinander verknüpft. Neben diesen existiert im Bereich von TiO_1,94 bis TiO_1,97 (16 ≤ n ≤ 36) eine weitere homologe Serie von Scherstrukturen.<ref name="Riedel-Janiak" />

Einzelnachweise

<references> <ref name="Alsfasser-Riedel-Meyer"> Ralf Alsfasser, Erwin Riedel, H. J. Meyer: Moderne Anorganische Chemie. Walter de Gruyter, 2007, ISBN 3-11-019060-5, S. 294 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).  </ref> <ref name="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> <ref name="ChiMa-Beckett"> </ref> <ref name="ChiMa-Rossman"> </ref> <ref name="Jostsons-Malin"> </ref> <ref name="Novoselova-et-al"> </ref> <ref name="Riedel-Janiak"> Erwin Riedel, Christoph Janiak: Anorganische Chemie. Walter de Gruyter, 2011, ISBN 3-11-022566-2, S. 793 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).  </ref> </references>