Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Последние соответствуют типу М,,'[Т>Ре] [гексафторотитапаты(1>г), или просто 9>н»оротитаяа>пы]. Соли такого типа получены не только со всеми щелочными п щелочноземельпыми, но также и со мпогимп тяжелымн металлами. с!>торотптанаты «алия, рубпдяя и цозня удобны для определенна титана благодаря характерной форме их кристаллов. Тгграбромнд титана Т1Вг», излучаемый аналогично Т>01» (лптлрпо-жолтые о>стезя!п>лес лис кристаллы; уд. зес 3,25, т. пл.
40', т. хин. 23>г), яо хичнчеокнм сзойстззм весь»а г>охож лз хс>о!>н>». Он крайне гпгросхопнчеп, очень легко рзстзорлетсл з спирте (287 .- з |99 з>.>>, у»но> зно з эфире, Т|Вг» кристаллизуется, подобно Я!1» и Оо1» но типу Яп1» |но>еьу п>р ыл |жо|стьз. с», с, 1, сср 576) Т>троим|од тнт>осз Т>! уд бнес з что и с>учась зззнмодейсгзлем Т|В!» с Н!. Оо крист»:>.»ь>у сся в з>|д зр»5з -лорлчлезых октзздроз (структура режеткл нодобнз Т|Бг». т. ол. |'>О'. т зло. 355'>, о „н >ко лрл хранении пероходнг з модифлкзцню с более ннзнйм лорюпоон спмметрож Сульфат титана и сульфатотптанаты. Прн выпаривании титановой кислоты нли двуокиси титана Т10з сконцентрированной серпой кислотой образуется оксисуль(бат титана (так наэынае»гый тита>»влсульфат) Т1030, в виде белого порошка, растворимого в холодной воде. Горячей 77 ееетеертаа группа периодической сиетеии водой он равлагается с выделением гпдрата двуокиси титана Т1080, + ПзО = Т(0з+ НзЯОе Кроме окснсульфата, существуют еще и другие сульфаты титана с большим илн меныким содержаниом БОз.
Относительно существования в свободном состоянии нейтрального сульфата титана Т1(КО,) достоверных сведений нот. Правда, известна производная от него двойная соль— сульфатотитаяапз [трисульфатптнтанат(1ч)) типа Ме[Т)(КОе)з). Оксисульфат титана также образует двойные соли (титанилсульфаты), например (й На)з[Т)0(80,)з) П,О. Другие аеевдотитпзатье. Указаниьге выше дпойшее соли относится к тиРу ацндосоеднпоинй тнтава, среди которых пмоеотсее тишке еолн с другими кнслотныма радикалаьпь нзпрнмер сиссрсдакотитаиатьь Ме(Т(0(8СЫ)е), оксодиоксалатотлтапаты 81е [Т)0(СзОе)з). Лосхедпно находят нрнменепне для мягчонйя кожи к в качестве протравы нрн крашения тканей. Двуокись титана Т10з находится в природе главным обравом и виде )зуясила. Она образует тетрагональные, часто характерно образованные, прозрачные н непрозрачные, красныо, иногда желтоватые кристаллы (уд. вес 4,2 — 4,8).
Реже двуокись титана встречается в виде аыаяеаза, криствллизующегося такеке в тетрагональной форме, ко с другим соотношением осей (уд. вес З,б — З,г)5), ег ромбического брукита (уд, вес 4,1 — 4,2). Эдисоыыт, встречающийся в волотых песках Северной Каролины, представляет собой разновидность рутила. Струипжра рететии руепиеа показана нз рпс. 63, стр.
298, т, 1 (а = 4,68, с =2,95, д= =2,01 А). Каждый атом тнтана в руткло окружен двумя атомзмн кислорода на расстоянии 2,01 А н четырьмн атомами 0 па расстоянии 1,92 еч., Шесть атомов 0 образуют несколько искаженный октаздр. Структура аиатаеа приведена на рнс. 16. В анатззо кансдый атом титана, также в виде искаженного октээдрз, окружен двумя атомакн О на расстоянии И = 1,95 е1. (нп расу яке онн соодннэны двойным ялнннямн с темы атомами титана, которым онн врнпздлевшт) и четырьмя атомамн 0 из расстоянии 1,91 А.
Б то время ьак структура ругила часто встречается у двуокисей к днфгорвдов, ноказапппя нз рнс. 16 решетка известна пока лшвь дня апатаза. В несколько боаее стзжно построешеом ромбнческом бруииеие, поданным Повннга (Рзпйвб, 1928), так же, как и в обоих упомянутых решатках, каждый атом титана окружен в общем шостыо (также па разном рзсстояння) атомами 0 в анде несколько искаженного октыздрз. Среднее расстояние Т( 0 в решетке брукита практнчеснн такое же, кан в решетках ругила н аештаза. Различные решетке, в которых крнстзллвзуется Т(0з, занимают нромеясуточпое положение между чаете псардииаяиеппиии н лааеиуеирпмееи реюегкзмн.
Их мшкно Рассматривать ешх гссрдпиааисииые решетии, в которых коордиппцнопти чнсло титана ко отношению к ннсчороду равно 6. Однако во всех трех решетках дпа нз шести атомов кислорода, окружающих атом титана, стлнчаютгя от остальных тем, что опн расположены от атома титана дальше четырех других. В решатке зиэтаза ляпин связи папрпэаенм вдоль с-осей, в решетке рутнла — нервендвкулярпо к нкм, а в решетке брукита оба атома кислорода, наиболее удалгеппео от атома Тй(Т( 0=1,98 А), 1»юаа 3 яешпотса одяпстеекяымв, для которых расстояние до атомов Т1 точно одинаково.
Рэг»таяния остальных четырех отличаются как от еьпво паээаекых, так и между собой. Поскольку е этих решатках дэа атома кислорода рэгполагшотся около определеявого атома титана, ее иолою рассматривать не как коордикацпонеую, а как .мелеет.ь<рэую решетку, е которой, несмотря на то что атомы кислорода, припадаежащво мотекулам Т10э, п оттеспя<отея от титана под действвем атомов кислорода соседпей мовекулм, ко есэ ео ендпо, что окв прицадлэ>пат определенному атому (ср. описание решатка Л1эоэ, т.
1, стр. 391), Аватае, по давным Шредера (1928), пря 642» претерпевает эпектпотропяое превращение. Этк модификация обоэпачаютгя как «- н ))-анатаэ. Около 915' апатаэ монотропно превращается э рутвл. Бруквт также мопотроппо пореходит в рутвл. Скорость превращения уменьшается с вопяжеккем температуры я пяже 600' становятся веиэмервмо малой. Т10а плавятся около 1800'. При более высокой температуре опа пачпваот отщоплять кислород с образованном Т<эОэ. Прн 2230" даелеппэ Оэ достигает 1 атэ<. По равновесию дкссоциацпп теплота образованна Т10э вэ Пэ Т<эОэ и т(ь Оэ составляет прпмерпо 99 аьол (Япвйог„ 1936). Описью углерода опа восстанаэляваетгя до Т)эОэ уже прп 800'.
Распространенная в природе двуокись титана редко бывает чистой; как правило, она более нлн менее сильно загрязнена железом, возтому всегда окрашена, иногда почти в черный цвет (нигрин). Чистая двуокксь титана на холоду бесцветна, нрн нагревании приобретает н<елтоватый цвет. Даже в аморфном состоянии она нерастворвма в воде в разбавленных кислотах. Медленно растворяется в горячей концентрированной серной кислоте, лучше в расплавленных гндросульфатах щелочных металлов. Образующийся. при этом сульфат нли окснсульфат титана разлагается кипячением с водой, а также в слабокислом растворе.
Прв атом образуется так называемая р-титановая кислота; ее называют так в отличие от обычной титановой кислоты — а-титановой, получающейся прн кзанмодействнв свежеприготовленного кислого раствора сульфата титана с гндрооквсями нлн карбонатами щелочных металлов нлн с аммиаком на холоду. р)-Титановая кислота отличается от обычной титановой кислоты, подобно тому как р-оловянная кислота отличается от обычной оловянном. Она гораздо менее реакционноецособка, чем обычная титановая кислота. Например, ана почти не растворяется в кислотах, кроме горнчей концентрированной серной кислоты. Как мен<ду обоими видами оловянной кислоты, так н между твтановымн кислотами существует ряд переходных состояний. Обычная титановая кислота своеобразна ведет себя нрк пагрееаяви, Кслп ее нагревать яо с,авшком медленно, то прк определенной темпорэтуре ова вдруг раскаляется без изменения веса, У 8-тятапоэой кислоты подобного <э)эректа ые наблюдается.
Как наказал Бом (1. ВоЪ<а) методом добайеграмм, это явление основано па том, что пря мэдлеппом вовьппопая температуры происходят моментальная крпсталлвэацкя аморфного до этого окисла. Впеэапвое раэоП<охапке обусловлено теплом, выделяющим<я при кристаллизации. Подобвоэ валенке обнаруживают также гще кокоторые другие окислы, а нмеппо ХгОэ, )чьтОэ, ТаэОэ, 8сэОэ, СгтОэ к ГеэОэ; для мпогих иэ нях этот эффект наблюдал еще Берцелиус.
Предпосылкаъ<к для побехепня этого эффекта, време большой теплоты крвстэллвэацвп, являются поэгшкооеая способность к «рпгталэкэацап, воэь<ожпость получения аморфной формы и скш обаость последней к перегреву, э р<<эуэьтет< чего кркстэллвээкая проасходят епеэаояо. Раскалвэавке лучше всего вэб.«од,пь кэ се.<ьио сере»сев»вшэх массах, е которых тепло распрсстракяетск быстрее, чем в рыхлом норов<не. Об«чк«я титановая кислота представляет собой гляэвггоо вещество типа пщрогеля.
Являет< а лк ш<а то.<»ко г«.ем двуокиси титана влк голом стэхпомэгрпчоокя оцределепяого гпдрэта двуокиси — этот вопрос вольэя было решить <тарыми методэма исследования. Позднее, однако, Шварц, пркмеяка метод ацетоаоэой гушкн к геша титановой кислоты, приготовленному гедролаэом Т<С1э пря 0', покачал г достаточной аероатыостью, что а таком геле деуокась титана находится в виде гядрата Т1(ОН)о т. е.
»1«э»э<итоне»ой эи»эптм, Чппьирюал круппа периодичаокой аиоьпоми Лоллоидниа раствори (гпдрозолп) двуокиси твтапа, как наказал ь"рзм (СгаЬаш), легко можно нолучпть пептпзацпвй соляной квспогой титановой кислоты, осаждопиов вв холоду аммиаком. Значительно более вовцевтрпроваппыо гпдрозолп удалось получить Бявтгепу (н>1пгйеп, 1936] методом дпалвза 1 †З-пого раствора Т>С1 . ТЮз подобно БЮз способяа также в некоторой степени переходить в раствор в молекуяярводвсперском ссстоявип. Ио устойчивость зтпх растворов зввчвтепьво пп>ьье, чем молекуллрнодиоперспнк кромяовььх кислот (Впп1з1пбег, 1931).
1Трименоььие двуокиси тятя>>в см. стр. 71. Титанаты. Титанати и)елочныьз металл>>е боз учета крмсталлизапионной воды соответствуют главным обрааом формулам М!Т10з н М.',Т1,0,. Мокрым способом их можно получить испарением растворов а-титановой кислоты в крепких щелочах (р-титановая кислота в них не растворяется). В безводном состоянии пх получают сплавлением двуокиси титана с карбонатамн щелочных моталлов. Ппрохимическим методов> можно получить титанаты других металлов. Некоторые из ннх образу>от при этом соединения типа М',ТЮо(ортотитапаты), другие — типа М>Т[Оз (метатптапаты). Сплавленном получаются также многочисленные нолититанапьы (соединения, в которых на 1М>0 приходится более 1ТЮз).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
