Главная » Просмотр файлов » Неорганическая химия. Т. 3, кн. 1. Под ред. Ю.Д. Третьякова

Неорганическая химия. Т. 3, кн. 1. Под ред. Ю.Д. Третьякова (975565), страница 18

Файл №975565 Неорганическая химия. Т. 3, кн. 1. Под ред. Ю.Д. Третьякова (Ю.Д. Третьяков - Неорганическая химия в 3-х томах) 18 страницаНеорганическая химия. Т. 3, кн. 1. Под ред. Ю.Д. Третьякова (975565) страница 182019-04-28СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 18)

Соли и комплексы элементов в степени окисления +4 О Н ОН он 1Т1зОз(ОН)г(НгО)ы)~ ОНг Н 0 Н,О н,о-"'; Н,О-Т( он, Нго он, 1 Т~ 404( О Н )г( НзО ) и! ~ *Алто ХГ А. К., /)едгаво., К/еЫшлА. //Аем Сйепь Зсапф — 1996. — Ч. 50. — Р. 275. 80 В силу амфотерности свежеосажденные гидроксиды МО, хН,О растворяются в кислотах и расплавленных щелочах с образованием солей. Взаимодействие с кислотами приводит к образованию гидролизованных катионных форм. Вследствие высокого заряда и малого радиуса ионы Т(4 не способны существовать в водном растворе даже в среде концентрированной серной кислоты.

Свидетельством этому служит рассмотренный выше необратимый гидролиз тетрахлорида титана, протекающий с выделением большого количества теплоты. Поэтому при взаимодействии гидроксидов металлов(1Ч) Мог хН,О с кислотами фактически образуются не средние соли, а соответствующие оксо- и гидроксопроизводные, например МОХг (Х = С1, Вг, 1, )х)оз, НгР04), МОБ04, или их кристаллогидраты ТЮС!г. 2Нго, ТЮЯ04 Нго, ЕгОС1г.

8Нго, НЮС1г 8Нго. Соли н комплексы титана(1У). Кристаллизация из растворов, образующихся при взаимодействии гидроксида титана с серной кислотой„приводит к выделению солей состава ТЮБО, хН,О (х = 0 — 2), называемых солями оксо- титана, или титанила. В твердом виде эти соединения не содержат отдельных оксоионов, а состоят из слоев или цепей, в которых атомы титана связаны друг с другом кислородными (оксо-) мостиками. В гидрате Т)0804 Нго (рис.

2.13) атомы титана имеют координационное число шесть, находясь в октаэдрическом окружении мостиковых атомов кислорода, анионов $0~4 и молекул воды, причем три атома титана связаны с одним и тем же сульфат-ионом . При растворении этих веществ в воде происходит разрыв некоторых связей Т1 — 0 — Т1 с образованием циклических три- и тетрамеров: Рис. 2.13. Оксо- и гидроксосульфаты титана и циркония: и — сульфат тнтаннла Т)0504 НзО; б — гнлроксосульфат цнрконня Хг(ОН)„БО„(атомы водорола не показаны) а также некоторого числа димеров н ионов титанила Т202'„возникающих при их диссоциации: ОН Н20- ( ОН2 х! ОН2 Нзо Т2- Т! о г Нзо ОН2 ОН! но он, / Н20 — Т! — 0 а ! [" он, Н20 ОН Н ООН 2а НО Он, / Н20 Т! 'ОФ ( ОН, ОН2 но ~ он, Т! Т! ОН2 Н20 ОН2 НО ОН2 (Т!(ОН)(Н О)!(~ + [Т!0(Н О) ( [Т!(ОН)2(Н20)4(2 + (Т!(ОН)(Н20)з]~ Такие частицы устойчивы лишь в разбавленных подкисленных растворах солей титанила, молекулы воды в них могут замешаться анионами: (З!(ОН)(Н,О),(' ь 'г!80! = [Т!(ОН)(Н80!)(Н20),]2' е Н.О При концентрировании даже сильнокислых растворов из них выделяется титановая кислота, сначала в форме коллоидных частиц, а затем в виде осалка.

Гидролиз оксо- и гидроксосолей титана(!Ч) усиливается также при разбавлении растворов и нагревании. Устойчивость к гидролизу удается повысить, используя комплексообразование, например, добавлением к растворам солей титанила сульфатов щелочных металлов. Из таких растворов выделяют твердые сульфатотитанаты, например состава К2(Т!(80г)з! ЗН20 и К~[1 !0(804)2! 3Н20 ° Катионные и нейтральные комплексы титана(!Ч) часто представляют собой олигомеры с мостиковыми атомами кислорода.

Примером могут служить биядерный * Сатеа Р, Мегаагя А Н )логе. 02еп!. — 1987. — Ч. 26. — Р. ! 3 ! 5. '* Е1 Р Х, Ниапк Б; Н., Напал К.— К ег а1. Н 1поге. Сщт. Асга. — 1990. — Ч. 175. — Р. 105. 82 Эти выводы бьщи слеланы на основе анализа спектров ядерного магнитного резонанса на ядрах цо волных рве~воров сульфата титанила".

Факт образования отдельных ионов Т(0~' экспериментально подтверждают данные инфракрасной (ИК) спектроскопии (9,(Т1=0) = 974 см '), а также наличие этой группировки (Т!=0 0,162 нм) в некоторых комплексах титана(1Ч) (рис. 2.14, а), в том числе полученных из водных растворов. Так, в карбонатном комплексе (Т)0(С02),(', закристаллизованном в виде соли с гуанидинием, ион титанила (Т! — 0 0,!б8 нм) связан с тремя бидентатными карбонатными группами (Т) — 0 0,207 — 0,2!4 нм)**. При полкислении катион титанила присоелиняет протон, превращаясь в гидроксокатион [Т!(ОН)(Н 0)з(", который, протонируя другой ион титанила, превращается в [Т)(ОН)2(Н20),(2ч Рис.

2.14. Соединения оксотитана(]Ч): и — Т]ОС1,(Х(СНг),)г', б — ТВОе(асас),; и — аннон а комплексе Ка]Т]гОг(С,О„)г]; г — аннон а комплексе !С(]ЧНг)г]4!Т]0(СОг)а] ацетилацетонат Т]гО,(асяс)4 с мостиковыми атомами кислорода (рис. 2.14, б), образугощийся при взаимодействии бензольного раствора тетрахлорида титана с бутиратом калия и ацетилацетоном*, или оксалатный комплекс Ка]Т]40,(С,О,)а], прелставлякнций собой циклический тетрамер"* (рис.

2.14, в), Аммиачные комплексы титана(]Ч) устойчивы лишь в неводной среде. Из них с~опт упомянуть димер ](МН,),Т] — 0 — Т!(ХН,)а]]м в котором два атома титана связаны между собой оксомостиком***. * 5тгг)г Сс ))., СииХЫи)г С Л'., Ситрбелл А. Ду 1погк. Сьегп. — 1972. — Ч. 11. — Р, 2989, '* Уап бе Уе)г(е О. М. Н., Нипвети 5., белгпр Р.3. 7! 1погд. СВ]пк Асса. — 1974. — Ч. 11. — Р. 243.

**' 5]сЫи Т., А (ени Я.,?ислгг(еУа (7. и, и, 7/ 22 Апогж АПВ Свеон — 1996. — Вд. 622. — Б. 2074. 83 Таким образом, в водных растворах солей титана(!Ч) даже в снльнокислой среде присутствуют оксо- и гидроксокатионы, Негндролизованные катионные формы титана(!Ч) простого состава гюлучают лишь в неводных средах (например, в сульфурилхлориде ВО!С!1). Так, сульфат Т1(ЯО„), синтезируют взаимодействием тетрахлорила титана с серным ангидридом: Т!С1Л + 6ВОз — — Т!(Я)4)2 + 2з 05С12 а сплавление диоксида титана с пиросульфатом калия приводит к образова- нию комплексной соли: Т!Оз + 2К7Б 07 = Кз(Т((ЯОи)з! + К ЯО4 Синтез )зитрата Т1()х)0,)4 осуществляют действием азотного ангидрида (х),05 на охлажденный безводный тетрахлорид с последующей возгонкой продукта в вакууме: -79 'С Т(С!л + 4о)205 — ч Т1()х)03)4 + 4)х)О!С! Это вещество представляет собой бесцветные легкоплавкие кристаллы (температура плавления 58 С), гидролизуюшиеся в присутствии следов влаги.

Аналогично получак7т и перхлорат титана: Т~С1, + 4С!рО, = Т!(С!04), + 4С1, + 40, Нитрат и перхлорат титана имеют сходное молекулярное строение (рис. 2.15). Атом титана в нвх расположен в центре восьмявершиннпка, образованного атомами кислорода', Эти вещества, а также аналогичные им соединения циркония и гафния обладают летучестью. В то же время гидрофосфат натрия осаждает вз сернокислого раствора сульфата титанила белый осадок гидрофосфата Т!(НР04)к Н70 со слоистой структурой"".

При кипячении в водном растворе он превращается воксосольТ!,0(Р04),(Н,О),"*, Гидро- фосфаты цпркония и гафнвя М(Н Р04)! осаждаются ортофосфорной кислотой даже из сильноквслых растворов. Действие на растворы солей титана, циркония и гафния солями слабых кислот (сульфитами, сульфидами, карбонатамв, свлвкатами) приводит к осаждению гидроксидов, а в случае цирконвя и гафния — часто в основных солей переменного состава. Двойной силикат титанила-натрия )ча7Т105104, встречающийся в природе в виде минерала натвсита, может быть получен гидротермальным синтезом прп температуре 450'С и давлении 2 кбар.

Карбонат титана неизвестен. но получен комплекс !С(!ЧН!)!цТ10(С07)71. ((прконий в гафний образуют биядерные карбонатные гидроксокомплексы, например ()ЧН,)и17г,(ОН)!(СО!)„!. Известен минерал сабинаит ча47гиТ104(С07)4. Соли и комплексы циркоиия(1Ч) и гяфиия(1Ч). В ряду Т! — Хг — НГ с ростом атомного номера и увеличением степени ионности связи основность гидроксидов и устойчивость средних солей к гидролизу существенно возрастают. В строении и свойствах солей цнркония и гафния отмечается много общего.

Так, сульфаты М($04)2 или нитраты М()х)0,), циркония и гафния, полученные по методам, описанным для аналогичных солей титана, при растворении ' Еиигил М., СлииЬиииг М., Веяп С 76 и! и1. 77 1погв. Сьепь — ! 986. — Ч. 25. — Р. 1386. '* Витии 5., Агапки ЛЕ А, 6., спили Е. А. //! погв. Сьепь — 1995. — У. 34. — Р. 893.

"** Баппди М А., Репе~та Р., Г7ити-бпии7и 5 и и1 77 Епг 3. 8о!1и' 8!а1е 1по щ. Сьею. — 1997. — У. 34.— Р. 1237. а Фт! (ЭС! ОО Рис. 2.15. Перхлорат титана(1Н): а — строение молекулы; б — коорлинапиоппый полиэлр в 6 М серной кислоте не гидролизуются, при упаривании из таких растворов кристаллизуются гидраты, например Хг(БО4), 4Н,О. Эти вещества имеют полимерное строение благодаря мостиковым сульфатным группам"'. Недавно кристаллизацией из раствора ХгО([м[05), в 100%-й Н)х(0, был выделен и исследован кислый гидрат нитрата циркония, содержащий катионы [Хг(ХО,)з(Н2О)3[', в которых координационное число циркония равно 9. Можно прелположить, что и в азотнокислом растворе нитрата циркония присутствуют такие катионы. О склонности солей циркония к гидролизу свидетельствует тот факт, что уже при температуре 20'С на воздухе вещество гидролизуется с отщеплением Н[х[Ом переходя в 2г(ОН)з()м[0!)2 Н70*'.

Как уже указывалось, подавлению гидролиза способствует наличие в растворе избытка анионов кислотных остатков. Так, упариванием при комнатной температуре над Н,ЯОв из азотнокислого раствора нитрата цирконила и нитрата цезия кристаллизуют комплекс СВ[_#_г([х[О,)5[, в состав которого входят анионы [Хг()м(0,)5[ . В них атомы Лг проявляют высокое координационное число 1О, координируя пять бидентатных нитратных групп. Пентанитратоцирконатный анион присутствует и в ряде других соединений, например в ()ЧОг) [Лг(1м[07)5[*'. При температуре 100'С тетрагидрат Хг(80,)! 4НеО теряет воду, переходя в мопогидрат, а при 380'С полностью обезвоживается.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
4,25 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6458
Авторов
на СтудИзбе
304
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее