Hydrure de titane(IV)
# Hydrure de titane(IV)

Le tétrahydrure de titane, ou hydrure de titane(IV), est un composé chimique de formule $TiH_4.$ Extrêmement instable, il n'a jamais été isolé en quantité macroscopique à l'état pur et est étudié dans des matrices gazeuses cryogéniques. Ses propriétés macroscopiques ne sont pas bien caractérisées mais il a été modélisé par chimie numérique. Sa forme moléculaire serait ainsi un gaz incolore thermiquement très instable.

## Synthèse

Le tétrahydrure de titane a été produit pour la première fois en 1963 par photodissociation de mélanges de tétrachlorure de titane $TiCl_4$ et d'hydrogène $H_2$ immédiatement suivie d'une spectrométrie de masse. Il fallait réaliser l'analyse rapidement en raison de la grande instabilité de la molécule $TiH_4.$ L'analyse numérique a donné une énergie théorique de dissociation des liaisons Ti−H de 132 kcal/mol par rapport à M + 4 H. $TiH_4$ se dissocie en titane métallique et hydrogène :

    $TiH_4$ ⟶ Ti + 2 $H_2$ (76 kcal/mol).

Outre $TiH_4,$ les espèces TiH, $TiH_2,$ $TiH_3$ et polymères ont été isolées à basse température après ablation laser de titane en présence d'hydrogène.

## Structure

On pense que le tétrahydrure de titane solide forme des polymères dans lesquels les molécules $TiH_4$ sont liées par des liaisons covalentes. Les modélisations numériques suggèrent que $TiH_4$ tende à dimériser. Ceci serait dû au déficit du monomère en électrons ainsi qu'à la petite taille des ligands hydrure, qui faciliterait la dimérisation en limitant la répulsion inter-ligands et donc l'énergie d'activation.

Les calculs indiquent que le dimère est une molécule fluxionnelle (en) qui s'interconvertit rapidement entre un certain nombre de formes présentant toutes des hydrogènes pontants dans le cadre de liaisons à trois centres et deux électrons.

Le monomère $TiH_4$ est la molécule de métal de transition la plus simple présentant une hybridation $sd^3.$

