Tétraiodure de titane

Le tétraiodure de titane, ou iodure de titane(IV), est un composé chimique de formule TiI₄. Il s'agit d'un solide brun rouge à noir tendant à dégager des fumées abondantes au contact de l'air. C'est un acide de Lewis fort qui forme des adduits très stables avec des bases de Lewis tels que les éthers et des amines^[4]. C'est l'un des rares iodures binaires de métal qui soit moléculaire, avec une géométrie tétraédrique et des liaisons Ti−I de 261 pm^[5]. Cela permet de le distiller sans le dissocier, propriété à la base du procédé Van-Arkel-de-Boer de purification du titane, du zirconium et des métaux apparentés (hafnium, vanadium et thorium essentiellement)^[6]. L'écart de point de fusion entre TiCl₄ (−24 °C) et TiI₄ (150 °C) est comparable à celui entre CCl₄ (−23 °C) et CI₄ (168 °C), ce qui reflète la force accrue des liaisons de van der Waals entre les iodures.

Tétraiodure de titane
Molécule de tétraiodure de titane
Identification
Nom UICPA	tétraiodotitane
Nom systématique	iodure de titane(IV)
Synonymes	tatréiodure de titane
No CAS	7720-83-4
No ECHA	100.028.868
No CE	231-754-0
PubChem	111328
SMILES	[Ti](I)(I)(I)I PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/4HI.Ti/h4*1H;/q;;;;+4/p-4 Std. InChIKey : NLLZTRMHNHVXJJ-UHFFFAOYSA-J
Apparence	solide brun rouge[1] ou noir[2]
Propriétés chimiques
Formule	I4Ti
Masse molaire[3]	555,485 ± 0,001 g/mol I 91,38 %, Ti 8,62 %,
Propriétés physiques
T° fusion	150 °C[1],[2]
T° ébullition	377 °C[2]
Solubilité	réagit au contact de l'eau[2]
Masse volumique	4,3 g/cm3[1] à 25 °C
Point d’éclair	> 110 °C[2]
Pression de vapeur saturante	175 mmHg[2] à 275 °C
Précautions
SGH[2]
Danger H314, P280, P310, P301+P330+P331 et P305+P351+P338 H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P310 : Appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P301+P330+P331 : En cas d'ingestion : rincer la bouche. NE PAS faire vomir. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer.
NFPA 704[2]
0 3 0
Transport[2]
-    3260    Numéro ONU : 3260 : SOLIDE INORGANIQUE CORROSIF, ACIDE, N.S.A. Étiquette : 8 : Matières corrosives Emballage : Groupe d'emballage II : matières moyennement dangereuses ;
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le tétraiodure de titane cristallise dans le système cubique selon le groupe d'espace Pa3 (n^o 205) avec comme paramètre a = 1 202 pm. Lorsqu'il est laissé au repos en dessous de 125 °C, il connaît une transition de phase progressive vers une structure hexagonale de paramètres a = 797,8 pm et c = 1 968 pm^[5].

Il peut être obtenu à partir de la réaction du titane avec l'iode dans un four à 425 °C^[7] :

Ti + 2 I₂ ⟶ TiI₄.

Cette réaction peut être inversée pour déposer des couches de titane très pur^[8].

Il est également possible de produire du tétraiodure de titane à partir d'oxydes de titane en utilisant de l'iodure d'aluminium (en)^[9] Al₂I₆ :

3 TiO₂ + 2 Al₂I₆ (en) ⟶ 3 TiI₄ + 2 Al₂O₃.

Enfin, on peut former du TiI₄ par réaction de tétrachlorure de titane TiCl₄ avec de l'iodure d'hydrogène HI :

TiCl₄ + 4 HI ⟶ TiI₄ + 4 HCl.

Notes et références

1. Fiche Sigma-Aldrich du composé Titanium(IV) iodide, consultée le 28 décembre 2022.
   FDS : (en) « Titanium(IV) iodide » [PDF], sur sigmaaldrich.com, Sigma-Aldrich, 27 septembre 2022 (consulté le 28 décembre 2022)
2. « Fiche du composé Titanium(IV) iodide, ultra dry, 99.99% (metals basis)  », sur Alfa Aesar (consulté le 28 décembre 2022).
3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
4. (de) Hans P. Latscha, Helmut A. Klein, Anorganische Chemie, Springer, 2002, p. 394. (ISBN 3-540-42938-7)
5. (en) Erik G. M. Tornqvist et Willard F. Libby, « Crystal structure, solubility, and electronic spectrum of titanium tetraiodide », Inorganic Chemistry, vol. 18, n^o 7,‎ juillet 1979, p. 1792-1796 (DOI 10.1021/ic50197a013, lire en ligne).
6. (de) A. E. van Arkel et J. H. de Boer, « Darstellung von reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall », Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, vol. 148, n^o 1,‎ 13 octobre 1925, p. 345-350 (DOI 10.1002/zaac.19251480133, lire en ligne).
7. (en) R. Neil Lowry, Robert C. Fay et B. L. Chamberland, « Titanium(IV) Iodide », Inorganic Syntheses, vol. 10,‎ 1967, p. 1 (DOI 10.1002/9780470132418.ch1, lire en ligne).
8. (en) Warren B. Blumenthal et Howard Smith, « Titanium Tetraiodide », Industrial and Engineering Chemistry, vol. 42, n^o 2,‎ février 1950, p. 249-251 (DOI 10.1021/ie50482a016, lire en ligne).
9. (de) Georg Brauer, en collaboration avec Marianne Baudler, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3^e  éd. révisée, vol. 2, Ferdinand Enke, Stuttgart, 1978, p. 1350. (ISBN 3-432-87813-3)

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