Ein Vergleich der Chemie von Silicium und Titan

Zusammenfassung Reaktivität und Eigenschaften vieler Silicium‐ und Titanverbindungen sind sehr ähnlich. So hydrolysieren die meist molekularen Verbindungen MX 4 (M = Si, Ti; X = elektronegativer Substituent) sehr rasch unter Bildung von Silicium/Titan‐Sauerstoff‐Verbindungen. SiO 2 und TiO 2 können durch gleiche Prozesse (Fällung aus wässrigen Lösungen, Flammenhydrolyse, Sol‐Gel‐Verfahren) hergestellt werden und lösen sich nur schwer oder gar nicht in Säuren. Silicate und Titanate entstehen durch Umsetzung der Oxide mit Laugen. Wegen der höheren Reaktivität von Titanverbindungen gegenüber Wasser müssen unterschiedliche Strategien zur Herstellung von organisch modifizierten Derivaten oxidischer Verbindungen angewandt werden. Die größten Unterschiede in der Chemie von Silicium und Titan finden sich in den Strukturen analoger Verbindungen und beruhen hauptsächlich auf dem größeren Radius und der geringeren Elektronegativität von Titanatomen. Deshalb bevorzugt Titan oktaedrische, Silicium dagegen tetraedrische Koordination. Die unterschiedlichen Verknüpfungsmöglichkeiten von tetraedrischen und oktaedrischen Baugruppen führen zu unterschiedlichen Konstruktionsprinzipien von Festkörperstrukturen. Diese werden am Beispiel von Sauerstoffverbindungen diskutiert, besonders am Beispiel der Oxide, der Silikate/Titanate und oxidischer Käfigstrukturen.