钛（Ⅲ）的固体化合物及其在溶液中的各物种有着广泛的化学？ ¹

最重要的二元化合物是氯化物TiCl3，它存在多种晶形。通过用H2还原TiCl4蒸气，在500－1200℃下制备得到TiCl3。通过此方法和其他高温方法得到的TiCl3是紫色的α型TiCl3。在惰性溶剂中，通过烷基铝还原TiCl4，可以得到棕色的β型TiCl3，它在250－300℃下转化为α型。还存在其他两种形式，但它们和α型具有相同的层状晶格，其中β-TiCl3由TiCl6八面体共用边形成的单链构成，呈纤维状。β-TiCl3在丙烯的立体定向聚合反应中起着重要作用。

TiCl3会被空气氧化，并与给予体分子反应生成化学式为TiCl3·nL（n=1-6）的加合物。当加热到500℃以上时，TiCl3会分解。

氧化物Ti2O3（刚玉结构）可以通过在1000℃下用H2气流还原TiO2制备得到。Ti2O3相对惰性，只与氧化性酸发生化学反应。在Ti（Ⅲ）的水溶液中加入OH-离子，可以得到紫色的水合氧化物沉淀。

钛（Ⅲ）的水合化学和络合物可以通过电解或Zn还原水合的Ti（Ⅳ）化合物得到含有[Ti（H2O）6]3+离子的水溶液。[Ti（H2O）6]3+离子的紫色溶液可以还原氧气，因此必须在氮气或氢气氛中保存。

Ti3+溶液是一种迅速而温和的还原剂，通常在容量分析中使用。

在稀HClO4、H2SO4或HCl溶液中，[Ti（H2O）6]3+是主要物种，它会发生水解反应：

[Ti（H2O）6]3+ = [Ti（OH）（H2O）5]2+ + H+

在更浓的HCl溶液中，尽管结晶时得到的是反式-[TiCl2（H2O）4]Cl·2H2O，但溶液中主要存在[TiCl（H2O）5]3+络离子。类似的六水合离子也存在于矾等共价盐中，例如CaTi（SO4）2·12H2O。

钛（Ⅲ）的电子结构

钛（Ⅲ）离子属于d1体系，在八面体配位场中，其电子组态一定是t2g。预计它会有一个吸收带（t2g→eg跃迁），这在几个钛（Ⅲ）化合物中已经观察到。[Ti（H2O）6]3+离子的光谱已经在之前的讨论中提到过。六水合离子的紫色被认为是由于这个吸收带引起的，即该区域允许部分蓝光和大部分红光透过。

虽然d1离子处于一个完整的Oh对称的静电场中，由于自旋-轨道耦合的结果，它的磁矩与温度有很大关系。在0K时，有效磁矩变为零，但畸变和共价性导致电子离域作用的总效应使得有效磁矩变平。一般来说，有效磁矩从80K时大约不低于1.5波尔磁子，变化到300K时约为1.8波尔磁子。在室温下，有效磁矩通常接近1.7波尔磁子。

其他钛（Ⅲ）化合物

如上所述，钛的卤化物与给予体可以形成多种加合物。例如，[TiCl6]3-、[TiCl5（H2O）]2-、[TiF6]3-和[Ti2Cl9]3-等阴离子物种的形成也表明了钛的受体行为。其中最后一种与V、Cr的络阴离子类似，可以通过熔融的TiCl3和Et2NH2Cl相互作用制备得到，它具有共面双八面体结构。加合物可以是中性的或离子的，这取决于环境。例如TiBr3bipy2、[TiBr2bipy2]+[TiBr4bipy]-和[Ti{OC(NH2)2}6]3+。