Лекция 2

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Простые вещества

•При температуре больше 800оС металлы реагируют с азотом с образованием нестехиометрических нитридов с примерным составом MN; и с углеродом с образованием карбидов ~ TiC.

•При обычной температуре растворение Ti возможно только в

плавиковой кислоте.

2Ti + 12HF = 2H3[TiF6] + 3H2

•В концентрированной серной кислоте Ti переходит в раствор в виде

полимерных зигзагообразных цепочечных катионов (TiO)n2n+ . Ti + 3H2SO4 = TiOSO4 + 2SO2 + 3H2O

•В концентрированной азотной кислоте все металлы пассивируются.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Простые вещества

•Растворение Zr и Hf более успешно происходит в смеси концентрированной азотной и плавиковой кислоты.

3Zr + 4HNO3 + 18HF = 3H2[ZrF6] + 4NO + 8H2O

•Металлы Zr и Hf растворяются в царской водке (смеси концентрированной азотной и соляной кислоты).

3Zr + 4HNO3 + 12HCl = 3ZrCl4 + 4NO + 8H2O

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Получение металлов

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Оксиды

•Все оксиды Ti, Zr, Hf – нестехиометрические соединения, состав

которых лишь примерно отражается формулами TiO, Ti2O3, MeO2.

•

•

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Оксиды

• Оксид TiO может быть получен восстановлением TiO2 магнием

или титаном.

•TiO реагирует с водой и с разбавленными кислотами с выделением водорода, Ti(+2) при этом окисляется.

2TiO + 6HCl = 2TiCl3 + H2 + 2H2O

•Оксид Ti2O3 получают высокотемпературным восстановлением

углем. Фиолетовый оксид в воде не растворяется, но растворяется в кислотах.

Ti2O3 + 6H+ + 9H2O = 2[Ti(H2O)6]3+

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Оксиды

• Диоксиды MeO2 – белые кристаллические вещества с довольно

высокими температурами плавления.

•Прокаленные диоксиды – химически инертны, не растворяются кислотах, кроме HF.

•При взаимодействии диоксидов с расплавами щелочей образуются не соли, а двойные оксиды.

•К двойным оксидам относятся и природные соединения титана:

FeO . TiO2 (FeTiO3) – минерал ильменит, и

CaO . TiO2 (CaTiO3) – перовскит.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

TiO2 модификации

Диоксид титана в рутильной форме

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

•TiO2 + 2H2SO4 → Ti(SO4)2 + 2H2O

•TiO2 + 2NaOH → Na2TiO3 + H2O

•TiO2 + K2CO3 → K2TiO3 + CO2↑

•TiO2 + 2H2O2 → H4TiO4 + О2↑

•4TiO2 + 4NH3 →(t) 4TiN + 6H2O + O2↑

•TiO2 + BaO → BaO·TiO2

•TiO2 + BaCO3 → BaO·TiO2 + CO2↑

•TiO2 + Ba(OH)2 → BaO·TiO2 + H2O

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943