Контрольні запитання:

План характеристики

Алюміній

Титан

Положення в ПС і будова атома

Розташований в 3-ому періоді, ІІІ групі головній підгрупі, тому містить на зовнішньому енергетичному рівні 3 валентних електрони (ІІІ валентність)

Розташований в 4-тому періоді, IV-В групі. Має на зовнішньому шарі 2 електрони, а в передостанньому шарі – 10 електронів, з яких 2 на d-підрівні. Тому найхарактерніший с.о. +4 (+3 - рідше)

Поширення в природі

Найпоширеніший у земній корі (8%) метал. Входить до складу глин, польових шпатів, слюд і інших мінералів. Алюмінієві руди: нефелін Na₂O∙Al₂O₃∙2SiO₂

та алуніт K₂SO₄∙Al₂(SO₄)₃∙2Al₂O₃∙6H₂O, боксити.

Дуже поширений у природі (в земній корі 0,6%). Мінерали: титаномагнетити FeTiO₃∙nFe₃O₄, ільменіт FeTiO₃, сфен CaTiSiO₅, рутил TiO₂.

Добування

Електролітичним методом з досить чистого оксиду алюмінію

1) Руду переводять у TiO₂, який потім хлорують у присутності вуглецю: TiO₂ + 2Cl₂ + 2C → TiCl₄ + 2CO

Добутий TiCl₄ відновлюють магнієм:

TiCl₄ + 2Mg → Ti + 2MgCl_2,

А суміш, що утворилася, нагрівають у вакуумі. При цьому магній і його хлорид випаровуються й осаджуються в конденсаторі. Губчастий титан переплавляють.

2) для добування невеликої кількості титану великої чистоти використовують йодидний метод.

Фізичні властивості

Сріблясто-білий метал, легкий метал. Його можна легко витягувати в дріт і прокатувати в тонкі листи.

Сріблясто-білий метал, міцний і пластичний, плавиться при 1668С, густина 4,5г/см³

Хімічні властивості

Є активними металами, але на повітря вкриваються захисною плівкою.

1. Взаємодія з простими речовинами: киснем, сіркою, галогенами, воднем, азотом (при нагріванні):

Ti + 2Cl₂ → TiCl₄

2Ti + N₂ → 2TiN

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

4Al + 3C → Al₄C₃

2. З водою не взаємодіє, але при видаленні оксидної плівки відбувається енергійна реакція:

Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂

3. З кислотами

З хлоридною та розведеною сульфатною кислотою утворюють солі і водень;

Нітратна і концентрована сульфатна кислоти пасивують метал.

4. Взаємодія лугами

Алюміній утворює з водними

2. З кислотами.

В нітратній кислоті пасивується, а в хлорид ній і сульфатній розчиняється лише при нагріванні.

Може розчинятися у фторидній кислоті з утворенням комплексної сполуки:

Ti + 6HF → H₂[TiF₆] + 2H₂

3. Стійкий до дії солей і лугів.

розчинами лугів комплексні солі і водень:

2Al + 6NaOH + 6H₂O → 2Na₃[Al(OH)₆] + 3H₂

5. Відновлює багато металів з їх оксидів:

2Al + Cr₂O₃→ Al₂O₃ + 2Cr

Характеристика основних сполук

Оксиди Al₂O_3, TiO₂ і гідроксиди Al(OH)₃, Ti(OH)₄ проявляють амфотерні властивості

Застосування

1) виготовлення сплавів: дуралюміни (місять мідь і магній), силуміни (кремній), магналій (магній), які використовують у ракетній техніці, авіа-, авто-, судно- та приладобудуванні, у виробництві посуду

2) у виготовленні хімічної апаратури, електричних проводів. конденсаторів

3) добування металів (алюмотермія)

4) алітування

1) у виготовленні сплавів

2) у виготовленні хімічної апаратури

3) в літако- і ракетобудуванні (жароміцність сплавів титану)