1. Титан (1097039)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Глава 1. Титан.1.1. Теоретическая часть.Титан входит в IVB (4) группу Периодической системы элементов. Валентная электроннаяконфигурация титана 3d24s2. Наиболее характерные степени окисления +4 и +3.Титан растворяется в кислотах–неокислителях (HCl, HBr и т. д.), образуя аквакомплекс[Ti (H2O)6]3+ светло–фиолетового цвета. Кислотами–окислителями титан окисляется до Ti (IV),например:Ti + 5H2SO4 = H2[Ti (SO4)3] + 2SO2↑ + 4H2OНаиболее известные оксиды титана – TiO2, Ti2O3. Оксид Ti (IV) с водой не взаимодействует,поэтому гидроксид Ti (OH)4 или титановую кислоту H2TiO3 получают косвенным путём,например:TiCl4 + 4NaOH = Ti (OH)4 + 4NaClK2TiO3 + 2HCl = H2TiO3 + 2KClГидроксид титана (IV) окрашен в белый цвет. Он амфотерен, причём и основные и кислотныеего свойства выражены очень слабо.Свежеосаждённый Ti (OH)4, α–форма, растворяется в кислотах (например, в H2SO4) собразованием титанил–иона TiO2+:Ti (OH)4 + H2SO4 = TiOSO4 + 3H2OЕсли концентрированная серная кислота берётся в избытке, образуется комплексныесоединения состава [TiO(SO4)2]2– или [Ti (SO4)3]2–:Ti (OH)4 + 2H2SO4 = H2[TiO(SO4)2] + 2H2OTi (OH)4 + 3H2SO4 = H2[Ti (SO4)3] + 4H2OПоскольку кислотные свойства Ti (OH)4 очень слабы, он реагирует только сконцентрированными растворами щелочей в свежеосаждённом состоянии (α–форма).

При этомобразуются гидроксокомплексы:2NaOH + Ti (OH)4 = Na2[Ti (OH)6]В условиях учебного лабораторного эксперимента не всегда удаётся обнаружитькислотные свойства даже у свежеосаждённого Ti (OH)4.Ti (OH)4 (α–форма) подвержен процессу старения , который происходит довольно быстро дажепри комнатной температуре. Конечным продуктом старения является гидратированный оксидTiO⋅x H2O (β–форма), которому приписывается условная формула H2TiO3.

Нагревание ускоряетпроцесс старения. Полностью состаренный Ti (OH)4 химически инертен и не взаимодействует срастворами кислот и щелочей.При прокаливании Ti (OH)4 претерпевает ряд превращений:–H2O– H2O–O2Ti (OH)4  → H2TiO3⋅  → TiO2  → Ti2O3α-формаβ-формабелыйфиолетовыйПоследний этап этой цепи, представляющий собой процесс внутримолекулярногоокисления–восстановления TiO2 в Ti2O3, требует длительного времени.Все растворимые соединения титана подвергаются сильному гидролизу:K2TiO3 + 2H2O ⇔ 2KOH + H2TiO3 (или Ti (OH)4)TiCl4 + H2O ⇔ TiOCl2 + 2HClПрисутствие в растворе анионов слабых кислот, например сульфид–иона (S2–), приводитк тому, что реакция гидролиза становится практически необратимой:TiCl4 + (NH4)2S + 4H2O = Ti (OH)4↓ + H2S↑ + 2NH4Cl + 2HClКачественной реакцией на ион Ti (IV) является реакция образования комплексныхпероксотитанатов, имеющих в своем составе лиганд (О22–).TiCl4 + 3H2O + H2O2 = H4TiO5 + 4HCl,илиTiOSO4 + H2O2 + H2SO4 = H2[Ti (O2)(SO4)2] + H2OВ сильнокислой среде пероксотитанаты имеют яркий оранжево–красный цвет.Соединения Ti (III) менее устойчивы, чем соединения Ti (IV).

Их можно получитьвосстановлением соединений Ti (IV) с помощью цинка в кислой среде:2TiCl4 + Zn = ZnCl2 + 2TiCl3Оксид титана (III) Ti2O3 не взаимодействует с водой, поэтому соответствующийгидроксид получают косвенным путём:TiCl3 + 3NaOH = Ti (OH)3↓ + 3NaClTi (OH)3 представляет собой осадок серо–фиолетового цвета.Гидроксид титана (III) обладает только основными свойствами. Он взаимодействует скислотами, образуя соответствующие соли:2Ti (OH)3 + 3H2SO4 = Ti2(SO4)3 + 6H2OВ водных растворах Ti (III) существует в виде аквакомплекса [Ti (H2O)6]3+фиолетового цвета.Соединения Ti (III) неустойчивы и являются восстановителями. Поэтому гидроксидтитана (III) и его соли постепенно окисляются кислородом воздуха:2Ti (OH)3 + O2 + 2H2O = 2Ti (OH)4 + H2O22TiCl3 + 3/2O2 = 3TiOCl2Если в качестве окислителей взять растворы KMnO4 или CuCl2, то окисление Ti (III) вTi (IV) происходит практически мгновенно:3Ti2(SO4)3 + 8H2O + 2KMnO4 = 6TiOSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 + 2MnO2↓;TiCl3 + H2O + CuCl2 = CuCl↓ + TiOCl2 + 2HCl1.1.1.

Вопросы по теме.1.2.3.4.5.6.7.Какие степени окисления наиболее характерны для титана?В какой форме существует Ti (III):а) в кислой среде?б) в нейтральной среде?В какой форме существует Ti (IV):а) в кислой среде?б) в нейтральной среде?в) в сильнощелочной среде?г) в водном растворе в присутствии концентрированной H2SO4?Напишите формулы оксидов и гидроксидов титана.Охарактеризуйте кислотно–основные и свойства гидроксидов Ti (III) и Ti (IV)?Напишите реакции, характеризующие окислительно–восстановительные свойства:а) соединения Ti (III)?б) соединения Ti (IV)?Приведите примеры анионных и катионных комплексов.

Ti (IV). Напишите ихконстанты устойчивости..

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги