- •Подгруппа титана
- •2 Соединения титана (IV).
- •2.1 Получение и свойства гидроксида титана (IV).
- •2.3 Перекисные соединения титана.
- •3 Соединения титана (III).
- •3.1.Б Свойства соединений титана (III).
- •Подгруппа ванадия
- •1 Простые вещества.
- •2 Соединения ванадия (V).
- •2.1 Получение и свойства оксида ванадия (V).
- •2.2 Соли ванадия (V).
- •2.3 Перекисные соединения ванадия.
- •3 Соединения ванадия низших степеней окисления.
- •4 Оксиды ниобия и тантала (V).
- •Подгруппа хрома
- •2 Соединения хрома (II).
- •3 Соединения хрома (III).
- •3.1.А Получение оксида хрома (III).
- •3.1.Б Свойства оксида хрома (III).
- •3.2 Получение и свойства гидрооксида хрома (III).
- •3.3 Свойства солей хрома (III).
- •4 Соединения хрома (VI).
- •4.1.А Получение хромата калия.
- •4.1.Б Свойства солей хромовых кислот.
- •4.2.А Получение хромового ангидрида.
- •5 Соединения молибдена и вольфрама.
- •5.1 Молибденовый и вольфрамовый ангидриды.
- •Подгруппа марганца
- •2 Соединения марганца (II).
- •2.1 Гидроокись марганца (II).
- •2.2 Свойства солей марганца (II).
- •3 Соединения марганца (IV).
- •4 Соединения марганца (VI).
- •4.2 Свойства манганатов.
- •5 Соединения марганца (VII).
- •5.1 Свойства перманганатов.
Подгруппа титана
1 Простые вещества. Составьте уравнения реакций титана, циркония и гафния с кислородом, галогенами, серой, водой, кислотами‑неокислителями (соляной, плавиковой), кислотами‑окислителями (азотной и серной концентрированным, смесью азотной и плавиковой, азотной и соляной) и щелочами? Обсудите условия проведения данных реакций. Проведите реакции на свойства простых веществ с имеющимися в лаборатории реактивами.
2 Соединения титана (IV).
2.1 Получение и свойства гидроксида титана (IV).
1) К 2‑3 мл водного раствора соли титана (сульфата, нитрата или хлорида) приливать при постоянном перемешивании концентрированный раствор аммиака до полноты осаждения гидроксида. Дать осадку отстояться, слить с него раствор и промыть несколько раз водой методом декантации.
2) Испытать отношение свежеосажденного гидроксида к 10%‑ным растворам кислот и щелочей и сделать вывод о кислотно‑основных свойствах гидроксида.
3) Небольшое количество гидроксида титана (IV) взболтать в пробирке с водой и прокипятить. Слить воду и снова испытать его отношение к кислотам и щелочам. Как и почему изменилась реакционная способность осадка? В чем заключается процесс старения гидроксидов?
2.2 Гидролиз тетрахлорида титана (Опыт проводить под тягой!).
Провести гидролиз тетрахлорида титана следующими тремя способами: 1) налить в фарфоровую чашку 10 мл очень холодной воды и очень медленно добавить несколько капель тетрахлорида титана; 2) налить в фарфоровую чашку 10 мл воды и добавить несколько капель тетрахлорида титана; 3) в пробирку с 2‑3 мл тетрахлорида титана добавить по каплям небольшое количество воды при постоянном перемешивании. Составить уравнения.
Каким тепловым эффектом сопровождается гидролиз тетрахлорида титана и почему? Как это отражается на строении и свойствах выпадающих в опытах 1) и 2) осадков? Подтвердить экспериментально, учитывая результаты опыта 2.1. Выпадает ли осадок в опыте 3) и что образуется в растворе?
2.3 Перекисные соединения титана.
К солянокислому
раствору тетрахлорида титана прибавить
несколько
3 Соединения титана (III).
3.1.а Получение раствора сульфата титана (III).
Налить в пробирку 7‑10 мл подкисленного раствора соли титана (IV), прилить 3‑5 мл 10%‑ного раствора серной кислоты и положить 8‑10 кусочков цинка. Как и почему меняется окраска раствора? Написать уравнение реакции.
3.1.Б Свойства соединений титана (III).
В две пробирки налить по 2 мл раствора сульфата титана (III), приготовленного в предыдущем опыте.
1) Одну пробирку оставить на воздухе. Что наблюдается? Если признаков реакции незаметно, то подтвердите (или опровергните) возможность ее протекания с термодинамической точки зрения:
Возможно ли окисление [Ti(OH2)6]3+ кислородом при рН=1, р(О2)=0,21 атм. И концентрациях [Ti(OH2)6]3+ = 1, [Ti(OH)2(OH2)4]2+ = 10‑5 моль/л?
2) В другую пробирку добавить несколько капель раствора перманганата калия. Что происходит? Написать уравнения реакций. Какие свойства проявляют соли титана в этих опытах?
3) Оставшийся раствор сульфата титана (III) слить с цинка в третью пробирку и быстро прилить к нему 10%‑ный раствор гидроокиси натрия. Испытать отношение гидроокиси титана (III) к 10%‑ным растворам кислоты и щелочи. Написать уравнения реакций. Каково отношение гидроксида титана к кислороду воздуха? Сравните восстановительные свойства гидроксида и аквакомплекса титана (III):
С учетом решения задачи оп.3.1.б.1) определите, как влияет изменение рН на восстановительные свойства Ti+3? В какой среде степень окисления +3 стабилизируется наилучшим образом?
4 Оксиды титана, циркония и гафния (IV). Как и почему в ряду TiO2‑ZrO2‑HfO2 меняются кислотно‑основные свойства? Приведите примеры реакций на кислотно‑основные свойства ЭО2. В каких условиях должны осуществляться данные реакции и почему? Проведите предложенные реакции.
В три пробирки поместите небольшие количества оксидов титана, циркония и гафния, добавьте в каждую из них 1‑2 гранулы цинка и 1‑2 мл соляной кислоты. Где наблюдается изменение окраски оксида? Составьте уравнение. О чем свидетельствуют результаты опыта?