6. Jedinjenja titana
At visoke temperature titanijum se kombinuje sa halogenima, kiseonikom, sumporom, azotom i drugim elementima. Ovo je osnova za upotrebu legure titan-gvozde (ferotitanijum) kao aditiva čeliku. Titan se spaja s dušikom i kisikom prisutnim u rastopljenom čeliku i na taj način sprječava oslobađanje potonjeg kada se čelik stvrdne - odljevak je homogen i ne sadrži šupljine.
Kada se kombinuje sa ugljenikom, titanijum formira karbid. Od titanijumskih i volframovih karbida uz dodatak kobalta dobijaju se legure koje su po tvrdoći bliske dijamantu.
Titan dioksid TiO 2 je bijela, vatrostalna tvar, nerastvorljiva u vodi i razrijeđenim kiselinama. Ovo je amfoterni oksid, ali su mu i bazična i kisela svojstva slabo izražena.
U prirodi se javlja kao rutil (kubni sistem), rjeđe u obliku anataza (tetragonalni sistem) i brukita (rombični sistem). U rutilu, svaki Ti 4+ jon je okružen sa šest O 2- jona, a svaki O 2- jon je okružen sa tri Ti 4+ jona. U druga dva kristalna oblika, neposredni susjedi jona su isti.
Apsolutno čisti titanijum dioksid je bezbojan. U prirodi je obično kontaminiran oksidima željeza i stoga je obojen.
Potpuno nerastvorljiv u vodi i razrijeđenim kiselinama. U toploj koncentrovanoj sumpornoj kiselini polako se otapa uz moguće stvaranje titan sulfita Ti(SO 4) 2, koji se, međutim, ne može izolovati u čista forma zbog lakoće njegovog prijelaza uslijed hidrolize u titanil sulfit (TiO)SO 4. Ovo je rastvorljivo hladnom vodom sol također hidrolizira kada se zagrije da bi se formirao H 2 SO 4 i hidratizirani titan dioksid, takozvana β-titanska ili metatitanska kiselina. Lakoća s kojom se ova hidroliza odvija ukazuje na slaba osnovna svojstva titanijum hidroksida. Titanijum sulfat daje, sa sulfatima alkalnih metala (koji se dodaju sumpornoj kiselini koja se koristi za otapanje titan dioksida), dvostruke soli, na primer K 2, koje su otpornije na hidrolizu od prostih sulfata.
Hidroksidi i karbonati alkalnih metala talože se iz rastvora sulfata u hladnom želatinoznom hidratizovanom titan dioksidu, takozvanoj ά-titanskoj kiselini, koja se od β-titanske kiseline razlikuje po svojoj višoj reaktivnosti (npr. ά-titanska kiselina se otapa u alkalijama u kojima β-titanijum je nerastvorljiv). Tetravalentni titan hidroksid, ili sama titanska kiselina Ti(OH) 4, ne može se izolovati, po tome je slična silicijumskoj i kositrenoj kiselini. ά- i β-titanske kiseline, koje su manje ili više dehidrirani derivati titanijum(IV) hidroksida, potpuno su uporedive sa ά- i β-kostrovim kiselinama.
Neutralna ili zakiseljena otopina titanil sulfata, kao i drugih soli titana, obojena je tamnonarančastom bojom vodikovim peroksidom (reakcija detekcije vodikovog peroksida). Iz ovih rastvora amonijak precipitira žuto-smeđu peroksotitansku kiselinu H 4 TiO 5, koja ima formulu Ti(OH) 3 O-OH.
TiO 2 se koristi u proizvodnji vatrostalnih stakla, glazura, emajla, toplotno otpornog laboratorijskog stakla, kao i za pripremu bijelog uljane boje sa visokom pokrivnom moći (titan bijela).
Spajanjem TiO 2 sa BaCO 3 dobija se barijum titanat BaTiO 3. Ova so ima vrlo visoku dielektričnu konstantu i, osim toga, ima sposobnost deformacije pod uticajem električno polje. Kristali barijum titanata se koriste u električnim kondenzatorima velikog kapaciteta i male veličine, u ultrazvučnoj opremi, u zvučnim prijemnicima i u hidroakustičnim uređajima.
Titanijum(IV) hlorid TiCl 4, dobijen na isti način kao i SiCl 4, je bezbojna tečnost sa tačkom ključanja od 136˚C i tačkom topljenja od -32˚C, koja hidrolizuje sa vodom dajući TiO 2 i 4HCl. Sa halidima alkalnih metala, titanijum(IV) hlorid daje dvostruke hloride koji sadrže 2-kompleksni jon. Titanijum(IV) fluorid TiF 4 je izolovan u obliku belog praha sa tačkom topljenja od 284˚C; takođe se lako hidrolizuje i formira sa HF heksafluorotitanskom (IV) kiselinom H 2 TiF 6, slično kao heksafluorosilicijumska kiselina.
Bezvodni titan (III) hlorid TiCl 3 se dobija u obliku ljubičastog praha propuštanjem pare TiCl 4 zajedno sa H 2 kroz bakarna cijev, zagrejan na približno 700˚C. U obliku vodene otopine (ljubičaste boje) dobiva se redukcijom TiCl 4 u hlorovodoničnu kiselinu uz pomoć cinka ili elektrolitički. Takođe se dobija i titanijum(III) sulfat. Ljubičasti heksahidrat TiCl 3 6H 2 O kristališe iz vodenog rastvora titanijum(III) hlorida.
Titan (II) hlorid TiCl 2, obojen u crno, dobija se termičkom razgradnjom TiCl 3 na 700˚C u atmosferi vodika:
Bezbojna vodena otopina ovog klorida brzo oksidira na zraku i prvo se pretvara ljubičasta, a zatim ponovo postaje bezbojan zbog formiranja najprije jedinjenja Ti(III), a zatim jedinjenja Ti(IV).
Titanijum karbonitridi, oksikarbidi i oksinitridi. Utvrđeno je da priroda ovisnosti o sastavu rastvaranja vatrostalnih intersticijskih faza (TIP) - titanovih karbida, nitrida i oksida - korelira s promjenom stepena metalnosti Ti-Ti veza u seriji TiC-TiN-TiO , naime: sa povećanjem stepena metaličnosti faza u ovom pravcu njihova hemijska otpornost u HCl i H 2 SO 4 opada, a u HNO 3 raste. Budući da karbide, nitride i titan monoksid karakterizira potpuna međusobna topljivost, može se očekivati da će se sličan obrazac pojaviti kada njihove čvrste otopine budu u interakciji sa kiselinama.
Međutim, informacije dostupne u literaturi o zavisnosti stepena rastvaranja TiC x O y i TiN x O y o sastavu mineralnih kiselina ne slažu se dobro sa ovom pretpostavkom. Dakle, rastvorljivost TiC x O y (frakcija<56 мкм) в конц. HCl отсутствует вообще (20˚C, 6 ч и 100˚С, 3 ч), а в H 2 SO 4 – отсутствует при 20˚C (6 ч), но монотонно возрастает от 3% (TiC 0.30 O 0.78) до 10% (TiC 0.86 O 0.12) при 100˚C (3 ч). Степень растворения TiC x O y (фракция 15-20 мкм) в 92%-ной H 2 SO 4 (100˚C, 1 ч), напротив, уменьшается с ростом содержания углерода от 16% (TiC 0.34 O 0.66) до 2%(TiC 0.78 O 0.22). Степень растворения TiC x O y в конц. HCl (d=1,19 г/см) в тех же условиях достигает 1-2%, не обнаруживая,однако, какой-либо зависимости от состава фазы. Степень растворения TiN x O y в конц. HNO 3 – низкая (2,5-3,0%) и не зависит от состава оксинитрида (20˚C, 6 ч). С другой стороны степень растворения TiN x O y в HNO 3 в тех же условиях варьирует в очень широких пределах: от 98% для TiC 0.88 O 0.13 до 4,5% для TiC 0.11 O 0.82 . Трудно сказать что-либо определенное о характере зависимости степень растворения – состав карбонитрида титана в соляной и серной кислотах. Степень растворения TiC x O y в HCl очень мала (0,3%) и не зависит от состава карбонитрида (60˚C, 6 ч). Однако в конц. H 2 SO 4 она на порядок выше (3,0-6,5%) и характеризуется минимумом (2%) для образца состава TiC 0.67 O 0.26 .
Dobiveni eksperimentalni podaci nam omogućavaju da tvrdimo da je priroda zavisnosti rastvaranja TiC x N y, TiC x O y i TiN x O y od sastava u HCl, H 2 SO 4 i HNO 3 sasvim određena i, štaviše, slično kao što je ranije utvrđeno za TiC x , TiN x i TiO x . To znači da bi razlozi kvalitativno različitog ponašanja ovih zavisnosti u HCl i H2SO4, s jedne strane, i u HNO3, s druge strane, trebali biti zajednički za sva proučavana jedinjenja TI-C-N-O sistema, tj. određena stepenom metaličnosti Ti-Ti veze i pasivirajućom sposobnošću nastalih proizvoda interakcije.
Litijum i cink titanati Li 2 ZnTi 3 O 8 i Li 2 Zn 3 Ti 4 O 12 imaju kubičnu strukturu spinela sa različitom distribucijom kationa po pozicijama. Utvrđeno je da su ova jedinjenja čvrsti elektroliti koji provode litijum. U Li 2 ZnTi 3 O 8 kationi litijuma i titana su poređani u oktaedarskim pozicijama u omjeru 1:3, polovina atoma litijuma i cinka je statistički raspoređena po tetraedarskim pozicijama: (Li 0,5 Zn 0,5)O 4 . Kristalno hemijska formula Li 2 Zn 3 Ti 4 O 12 može se napisati kao (Zn)O 4 . Na osnovu analize IR i Raman spektra, predložena je drugačija metoda raspodjele atoma litija i cinka u strukturi ovih spinela: litijum ima tetraedarsku koordinaciju, a cink i titan ima oktaedarsku koordinaciju. Uočeno je i snažno izobličenje TiO 6 oktaedara: na primjer, u Li 2 Zn 3 Ti 4 O 12 okruženje Ti 4+ jona je blizu pet koordinacija. Niska ionska provodljivost ovih titanata na povišenim temperaturama objašnjava se tetraedarskom koordinacijom atoma litijuma.
Na primjeru halogenih spinela Li 2 MX 4 (M=Mg 2+ ,Mn 2+ ,Fe 2+ ; X=Cl - ,Br -) ustanovljeno je da katjonski sastav i raspodjela atoma litijuma po pozicijama ima snažan uticaj na električnu provodljivost. Pošto ne postoje zajedničke ivice između identičnih kationskih pozicija u strukturi spinela, nekoliko različitih pozicija je uključeno u prenos jona. Visoke vrijednosti ionske provodljivosti u hloridnim spinelima uočene su kao rezultat poremećaja strukture spojeva povezanih s prijelazom atoma litija na povišenim temperaturama iz tetraedarskih položaja 8a u slobodne oktaedarske pozicije 16c. U ovom slučaju, struktura spinela se pretvorila u strukturu tipa NaCl. Informativni metod za proučavanje poremećaja strukture hloridnih spinela bilo je proučavanje Ramanovih spektra jedinjenja na visokim temperaturama.
Književnost
1. N.L. Glinka. Opća hemija - L.: Hemija, 1981, - 720 str.;
2. K. Nenitsescu. Opća hemija - M.: Mir, 1968, 816 str.;
3. N.S. Ahmetov. Opšta i neorganska hemija - M.: Viša škola, 743 str.;
4. V.A. Zhilyaev, A.P. Shtin. "Interakcija titanijum karbonitrida, oksikarbida i oksinitrida sa koncentrisanim mineralnim kiselinama", Journal of Inorganic Chemistry, v. 48, br. 8 (avgust 2003), str.1402;
5. I.A. Lenidov, L.A. Perelyaeva i saradnici "Proučavanje neuređenosti spinela Li 2 x Zn 2-3 x Ti 1+ x O 4 (x=0,33, 0,5) Ramanovom spektroskopijom: Korelacija sa jonskom provodljivošću", Journal of Inorganic Chemistry, v. 48, broj 11 (novembar 2003), str.1841;
6. M.M. Godneva, D.L. Motov, Hemija podgrupe titana - L.: Nauka, 1980, - 175 str.;
Cirkonijum i hafnij formiraju jedinjenja u +4 oksidacionom stanju; titanijum je takođe sposoban da formira jedinjenja u +3 oksidacionom stanju.
Jedinjenja sa oksidacionim stanjem +3. Jedinjenja titanijuma(III) se dobijaju redukcijom jedinjenja titana(IV). Na primjer:
1200 ºS 650 ºS
2TiO 2 + H 2 ¾® Ti 2 O 3 + H 2 O; 2TiCl 4 + H 2 ¾® 2TiCl 3 + 2HCl
Jedinjenja titana(III) su ljubičaste boje. Titanov oksid je praktično nerastvorljiv u vodi i pokazuje osnovna svojstva. Oksid, hlorid, Ti 3+ soli - jaka redukciona sredstva:
4Ti +3 Cl 3 + O 2 + 2H 2 O = 4Ti +4 OCl 2 + 4HCl
Za jedinjenja titana(III) moguće su reakcije disproporcionalnosti:
2Ti +3 Cl 3 (t) ¾® Ti +4 Cl 4 (g) + Ti +2 Cl 2 (t)
Daljnjim zagrijavanjem, titan (II) hlorid također postaje neproporcionalan:
2Ti +2 Cl 2 (t) = Ti 0 (t) + Ti +4 Cl 4 (g)
Jedinjenja sa stanjem oksidacije +4. Oksidi titana(IV), cirkonijuma(IV) i hafnijuma(IV) su vatrostalne, hemijski prilično inertne supstance. Oni pokazuju svojstva amfoternih oksida: sporo reaguju sa kiselinama tokom dužeg ključanja i interaguju sa alkalijama tokom fuzije:
TiO 2 + 2H 2 SO 4 = Ti(SO 4) 2 + 2H 2 O;
TiO 2 + 2NaOH = Na 2 TiO 3 + H 2 O
Titanijum oksid TiO 2 se najviše koristi, koristi se kao punilo u proizvodnji boja, gume i plastike. Cirkonijum oksid ZrO 2 koristi se za proizvodnju vatrostalnih lonaca i ploča.
Hidroksidi titan(IV), cirkonijum(IV) i hafnijum(IV) su amorfna jedinjenja promenljivog sastava - EO 2 ×nH 2 O. Sveže dobijene supstance su prilično reaktivne i rastvaraju se u kiselinama, titan hidroksid je rastvorljiv i u alkalijama. Stari sedimenti su izuzetno inertni.
Halogenidi(hloridi, bromidi i jodidi) Ti(IV), Zr(IV) i Hf(IV) imaju molekularnu strukturu, isparljivi su i reaktivni i lako se hidroliziraju. Kada se zagreju, jodidi se raspadaju i formiraju metale, koji se koriste za dobijanje metala visoke čistoće. Na primjer:
TiI 4 = Ti + 2I 2
Fluoridi titana, cirkonija i hafnija su polimerni i nisko reaktivni.
soli elementi podgrupe titana u +4 oksidacionom stanju su malobrojni i hidrolitički nestabilni. Obično, kada oksidi ili hidroksidi reaguju sa kiselinama, ne nastaju intermedijarne soli, već okso- ili hidrokso-derivati. Na primjer:
TiO 2 + 2H 2 SO 4 = TiOSO 4 + H 2 O; Ti(OH) 4 + 2HCl = TiOCl 2 + H 2 O
Opisan je veliki broj anjonskih kompleksa titana, cirkonija i hafnija. Najstabilnija u rastvorima i lako formirana su jedinjenja fluorida:
EO 2 + 6HF = H 2 [EF 6 ] + 2H 2 O; EF 4 + 2KF = K 2 [EF 6 ]
Titan i njegove analoge karakteriziraju koordinacijska jedinjenja u kojima ulogu liganda ima anion peroksida:
E(SO 4) 2 + H 2 O 2 = H 2 [E(O 2)(SO 4) 2 ]
U ovom slučaju, rastvori jedinjenja titana(IV) dobijaju žuto-narandžastu boju, što omogućava analitičku detekciju titanijum(IV) kationa i vodikovog peroksida.
Hidridi (EN 2), karbidi (ES), nitridi (EN), silicidi (ESi 2) i boridi (EV, EV 2) su jedinjenja promenljivog sastava, nalik na metal. Binarna jedinjenja imaju vrijedna svojstva, što im omogućava da se koriste u tehnologiji. Na primjer, legura od 20% HfC i 80% TiC je jedna od najvatrostalnijih, t.t. 4400 ºS.
Titanijum(III) hidroksid- neorgansko jedinjenje, hidroksid metala titanijuma formule Ti(OH) 3, braon-ljubičasti talog, nerastvorljiv u vodi.
Potvrda
- Nastaje tretiranjem rastvora trovalentnih soli titanijuma sa alkalijama pri pH = 4:
texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.: \mathsf(TiCl_3 + 3NaOH \ \xrightarrow()\ Ti(OH)_3\downarrow + 3NaCl )
Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.: \mathsf(Ti_2(SO_4)_3 + 6KOH \ \xrightarrow()\ 2Ti(OH)_3\downarrow + 3K_2SO_4 )
Fizička svojstva
Titan (III) hidroksid stvara smeđe-ljubičasti talog koji postepeno postaje bijeli uslijed oksidacije.
Hemijska svojstva
- Lako se oksidira:
texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): \mathsf(4Ti(OH)_3 + O_2 + 2H_2O \ \xrightarrow()\ 4H_4TiO_4 )
Napišite recenziju članka "Titanium(III) hidroksid"
Književnost
- Hemijska enciklopedija / Uredništvo: Knunyants I.L. i dr. - M.: Sovjetska enciklopedija, 1995. - T. 4. - 639 str. - ISBN 5-82270-092-4.
- Hemičarski priručnik / Urednički odbor: Nikolsky B.P. i drugi - 3. izd., rev. - L.: Hemija, 1971. - T. 2. - 1168 str.
- Ripan R., Ceteanu I. Neorganska hemija. Hemija metala. - M.: Mir, 1972. - T. 2. - 871 str.
|
||||||
| Hemijske posude | Ovo je nacrt članka o neorganskim materijama. Možete pomoći projektu dodavanjem. |
Izvod koji karakteriše titanijum(III) hidroksid
Knjige u prostoriji su se okretale poput vihora i zajedno padale na pod. Činilo se kao da tajfun bjesni unutar ovog čudnog čovjeka. Ali onda sam i ja postao ogorčen i polako rekao:„Ako se odmah ne smiriš, ostaviću kontakt, a ti možeš nastaviti da se buniš sam ako ti to pričinjava toliko zadovoljstva.”
Čovjek je bio očigledno iznenađen, ali se malo „ohladio“. Činilo se da nije navikao da ga odmah ne poslušaju čim “izrazi” neku svoju želju. Nikada nisam volio ljude ovog tipa - ni tada ni kada sam postao punoljetan. Uvijek sam bio ljut na bezobrazluk, pa makar, kao u ovom slučaju, došao od mrtve osobe...
Moj nasilni gost kao da se smirio i normalnijim glasom pitao želim li mu pomoći? Rekao sam da, ako obeća da će se ponašati normalno. Zatim je rekao da apsolutno treba da razgovara sa svojom ženom, i da neće otići (sa zemlje) dok ne “prođe” do nje. Naivno sam mislila da je to jedna od onih opcija kada je muž jako volio svoju ženu (iako mu je to divlje izgledalo) i odlučio pomoći, čak i ako mi se ne sviđa. Dogovorili smo se da će mi se vratiti sutra kada me ne bude kod kuće i da ću pokušati učiniti sve što mogu za njega.
Sutradan sam od samog jutra osjetila njegovo ludo (ne mogu to drugačije nazvati) prisustvo. Mentalno sam mu dala signal da ne mogu da žurim i da ću napustiti kuću kada budem mogao, kako ne bih postavljao nepotrebna pitanja među svojom porodicom. Ali to nije bio slučaj... Moj novi poznanik je opet bio potpuno nepodnošljiv, očigledno ga je prilika da ponovo razgovara sa suprugom jednostavno izludila. Tada sam odlučio da požurim stvari i da ga se što prije riješim. Obično sam se trudio da nikome ne odbijem pomoć, tako da nisam odbio ovog čudnog, ekscentričnog entiteta. Rekla sam baki da želim da prošetam i izašla u dvorište.
„Pa, vodi put“, rekao sam mentalno svom saputniku.
Hodali smo desetak minuta. Njegova kuća je bila u paralelnoj ulici, veoma blizu nas, ali ja se iz nekog razloga uopšte nisam sećao ovog čoveka, iako mi se činilo da poznajem sve svoje komšije. Pitao sam koliko je davno umro? Rekao je da je prošlo već deset godina (!!!)... To je bilo potpuno nemoguće, a po meni je bilo predugo!
“Ali kako možeš još uvijek biti ovdje?” – upitala sam zaprepašteno.
"Rekao sam ti, neću otići dok ne razgovaram s njom!" – razdraženo je odgovorio.
Nešto ovde nije u redu, ali nisam mogao da shvatim šta. Od svih mojih mrtvih "gostiju", nijedan nije bio ovdje na zemlji tako dugo. Možda sam pogrešio, a ovaj čudan čovek je toliko voleo svoju ženu da se nije mogao naterati da je napusti?.. Mada, da budem iskren, meni je iz nekog razloga bilo teško da u to poverujem. Pa, nije ličio na „večno zaljubljenog viteza“, čak ni uz veliku natezanje... Prišli smo kući... i onda sam odjednom osetila da je moj stranac plašljiv.
- Pa, idemo? - Pitao sam.
„Ne znaš moje ime“, promrmljao je.
„Trebalo je da razmisliš o ovome na početku“, odgovorio sam.
Onda odjednom kao da su se neka vrata otvorila u mom sećanju - setio sam se šta sam znao o ovim komšijama...
Bila je to prilično “čuvena” kuća po svojim neobičnostima (u koje sam, po mom mišljenju, vjerovao samo ja u cijelom našem okrugu) kuća. Među komšijama se šuškalo da vlasnica očigledno nije sasvim normalna, jer je stalno pričala neke „divlje“ priče o objektima koji lete u vazduhu, olovkama za pisanje, duhovima itd. itd... (slicne stvari su jako dobro prikazane u filmu "Duh", koji sam gledao mnogo godina kasnije).
Komšinica je bila vrlo prijatna žena od četrdeset pet godina, čiji je muž umro prije desetak godina. I od tada su sva ta nevjerovatna čuda počela u njenoj kući. Posetio sam je nekoliko puta, želeći da saznam šta se tamo dešava, ali, nažalost, nikada nisam uspeo da nagovorim svog povučenog komšiju da razgovara. Stoga sam sada u potpunosti dijelila nestrpljenje njenog čudnog muža i požurila da uđem što je prije moguće, unaprijed predviđajući šta se, prema mojim zamislima, tu trebalo dogoditi.
„Zovem se Vlad“, graknuo je moj bivši komšija.
Pogledala sam ga iznenađeno i shvatila da se jako plaši... Ali odlučila sam da ne obraćam pažnju na to i ušla sam u kuću. Komšinica je sjedila kraj kamina i vezla jastuk. Pozdravio sam se i hteo da objasnim zašto sam došao, kada je ona odjednom brzo rekla:
- Molim te, dušo, idi brzo! Ovdje može biti opasno.
Jadna žena se napola uplašila, i odjednom sam shvatio čega se toliko plaši... Očigledno je uvijek osjećala prisustvo svog muža kada joj je dolazio!.. I sve poltergeist manifestacije koje su joj se prije dešavale očigledno se dogodilo njegovom krivicom. Stoga, ponovo osjetivši njegovo prisustvo, jadna žena je samo htjela da me "zaštiti" od mogućeg šoka... Nežno sam je uzeo za ruke i rekao što je moguće tiše:
– Znam čega se plašiš. Molim vas poslušajte šta imam da kažem i ovo će se zauvijek završiti.
Pokušao sam da joj što bolje objasnim o dušama koje mi dolaze i kako im svima pokušavam pomoći. Vidio sam da mi vjeruje, ali se iz nekog razloga bojala da mi to pokaže.
Titanijum(II) hidroksid- neorgansko jedinjenje metalni titanijum hidroksid formule Ti(OH) 2, crni prah, nerastvorljiv u vodi.
Potvrda
- Tretman rastvora dvovalentnih titanijum halogenida sa alkalijama:
Fizička svojstva
Titan (II) hidroksid stvara crni talog koji postepeno postaje svjetliji zbog raspadanja.
Hemijska svojstva
- Razlaže se kada se čuva u prisustvu vode:
Napišite recenziju članka "Titan (II) hidroksid"
Književnost
- Hemijska enciklopedija / Uredništvo: Knunyants I.L. i dr. - M.: Sovjetska enciklopedija, 1995. - T. 4. - 639 str. - ISBN 5-82270-092-4.
- Hemičarski priručnik / Urednički odbor: Nikolsky B.P. i drugi - 3. izd., rev. - L.: Hemija, 1971. - T. 2. - 1168 str.
- Ripan R., Ceteanu I. Neorganska hemija. Hemija metala. - M.: Mir, 1972. - T. 2. - 871 str.
|
||||||
| Ovo je nacrt članka o neorganskim materijama. Možete pomoći projektu dodavanjem. |
Izvod koji karakteriše titanijum(II) hidroksid
Lepota je otišla do tetke, ali je Ana Pavlovna i dalje držala Pjera uz sebe, izgledajući kao da ima još jednu neophodnu naredbu.– Zar nije neverovatna? - rekla je Pjeru, pokazujući na veličanstvenu lepotu koja je otplovila. - Et quelle tenue! [I kako se ona drži!] Za tako mladu djevojku i takav takt, tako majstorska sposobnost da se drži! Dolazi iz srca! Srećan će biti onaj čiji će biti! S njom će najnesekularniji muž nehotice zauzeti najsjajnije mjesto na svijetu. Nije li? Samo sam htela da saznam vaše mišljenje”, i Ana Pavlovna je pustila Pjera.
Pjer je Ani Pavlovnoj iskreno odgovorio potvrdno na njeno pitanje o Heleninom umeću da se drži. Ako je ikad razmišljao o Heleni, posebno je razmišljao o njenoj ljepoti i o njenoj neobičnoj mirnoj sposobnosti da tiho bude dostojna svijeta.
Tetka je primila dvoje mladih u svoj ugao, ali izgledalo je da želi da sakrije obožavanje Helene i da više izrazi strah od Ane Pavlovne. Pogledala je u nećakinju, kao da je pitala šta da radi sa ovim ljudima. Udaljavajući se od njih, Ana Pavlovna ponovo je prstom dodirnula Pjerov rukav i rekla:
- J"espere, que vous ne direz plus qu"on s"ennuie chez moi, [nadam se da drugi put nećeš reći da mi je dosadno] - i pogleda Helen.
Helen se nasmiješila izrazom koji je govorio da ne priznaje mogućnost da je iko vidi i da joj se ne dive. Tetka je pročistila grlo, progutala balavu i rekla na francuskom da joj je jako drago što vidi Helen; zatim se okrenula Pjeru sa istim pozdravom i istim mienom. Usred dosadnog i posrnulog razgovora, Helen je uzvratila pogled na Pjera i nasmiješila mu se onim jasnim, lijepim osmijehom kojim se osmehnula svima. Pjer je bio toliko navikao na ovaj osmeh, da mu je on tako malo izražavao da nije obraćao pažnju na njega. Tetka je u to vreme pričala o kolekciji burmutija koje je imao Pjerov pokojni otac, grof Bezukhi, i pokazala njenu burmuticu. Princeza Helen je tražila da vidi portret muža svoje tetke, koji je napravljen na ovoj burmutici.
"Ovo je vjerovatno uradio Vines", rekao je Pierre, dajući ime poznatom minijaturisti, sagnuo se prema stolu da uzme burmuticu i slušao razgovor za drugim stolom.
Ustao je, želeći da obiđe, ali tetka je dala burmuticu preko Helene, iza nje. Helen se nagnula naprijed da napravi mjesta i osvrnula se, smiješeći se. Bila je, kao i uvek uveče, u haljini koja je bila veoma otvorena napred i pozadi, po tadašnjoj modi. Njeno poprsje, koje se Pjeru uvek činilo mermernim, bilo je tako blizu njegovih očiju da je svojim kratkovidnim očima nehotice razabrao živu lepotu njenih ramena i vrata, i tako blizu njegovih usana da se morao malo sagnuti. da je dodirnem. Čuo je toplinu njenog tijela, miris parfema i škripu njenog korzeta dok se kretala. Nije video njenu mermernu lepotu koja je bila jedno sa njenom haljinom, video je i osetio svu čar njenog tela koje je prekrivala samo odeća. I, kada je ovo vidio, nije mogao vidjeti drugačije, kao što se ne možemo vratiti na prijevaru koja je jednom objašnjena.
„Znači, do sada nisi primetio koliko sam lepa? – činilo se da je rekla Helen. „Jeste li primetili da sam žena?“ Da, ja sam žena koja može pripadati bilo kome, pa i tebi”, rekao je njen pogled. I baš u tom trenutku Pjer je osetio da Helen ne samo da može, već mora da bude njegova žena, da drugačije ne može biti.
Znao je to u tom trenutku jednako sigurno kao što bi to znao da je stajao ispod prolaza s njom. Kako će biti? i kada? nije znao; nije ni znao da li će biti dobro (čak je osećao da iz nekog razloga nije dobro), ali je znao da će biti.
Pjer je spustio oči, ponovo ih podigao i ponovo poželeo da je vidi kao tako daleku, vanzemaljsku lepoticu kakvu je viđao svaki dan ranije; ali to više nije mogao. Nije mogao, kao što osoba koja je prethodno u magli pogledala vlat korova i u njemu videla drvo, ne može, nakon što vidi vlat trave, ponovo videti drvo u njoj. Bila mu je strašno bliska. Već je imala moć nad njim. A između njega i nje više nije bilo nikakvih prepreka, osim barijera njegove vlastite volje.
- Bon, je vous laisse dans votre petit coin. Je vois, que vous y etes tres bien, [U redu, ostaviću te u tvom uglu. Vidim da se tamo osećaš dobro“, reče glas Ane Pavlovne.
A Pjer se sa strahom sećajući se da li je učinio nešto za osudu, pocrveneo, pogleda oko sebe. Činilo mu se da svi znaju, baš kao i on, šta mu se dogodilo.
Nakon nekog vremena, kada se približio velikom krugu, Ana Pavlovna mu reče:
– On dit que vous embellissez votre maison de Petersbourg. [Kažu da ukrašavate svoju kuću u Sankt Peterburgu.]
(Istina je: arhitekta je rekao da mu je to potrebno, a Pjer je, ne znajući zašto, ukrašavao svoju ogromnu kuću u Sankt Peterburgu.)
"C"est bien, mais ne demenagez pas de chez le prince Vasile. Il est bon d"avoir un ami comme le prince", rekla je, osmehujući se princu Vasiliju. - J"en sais quelque chose. N"est ce pas? [To je dobro, ali nemojte se udaljavati od kneza Vasilija. Dobro je imati takvog prijatelja. Znam nešto o ovome. Zar nije tako?] I još si tako mlad. Treba ti savjet. Nemojte se ljutiti na mene što sam iskoristio prava starica. “Ućutala je, kao što žene uvek ćute, očekujući nešto nakon što kažu o svojim godinama. – Ako se oženiš, onda je druga stvar. – I spojila ih je u jedan look. Pjer nije pogledao Helen, a ni ona njega. Ali i dalje mu je bila strašno bliska. Nešto je promrmljao i pocrveneo.
Titanijum oksidi:
Ti(IV) – TiO2– Titanijum dioksid. Ima amfoterni karakter. Najstabilniji i ima najveći praktični značaj.
Ti(III) – Ti 2 O 3– titanijum oksid. Ima osnovni karakter. Stabilan je u rastvoru i jak je redukcioni agens, kao i druga jedinjenja Ti(III).
TI(II) – TiO 2- Titanijum oksid. Ima osnovni karakter. Najmanje stabilan.
Titanijum dioksid, TiO2, je jedinjenje titanijuma sa kiseonikom, u kome je titanijum četvorovalentan. Bijeli prah, žut kada se zagrije. U prirodi se nalazi uglavnom u obliku minerala rutila, temperature iznad 1850°. Gustina 3,9 - 4,25 g/cm3. Praktično nerastvorljiv u alkalijama i kiselinama, sa izuzetkom HF. U koncentrovanoj H 2 SO 4 se rastvara samo uz duže zagrijavanje. Kada se titan dioksid spoji sa kaustičnim ili ugljičnim alkalijama, nastaju titanati, koji se lako hidroliziraju na hladnom da bi nastali ortotitanska kiselina (ili hidrat) Ti(OH) 4, koja je lako rastvorljiva u kiselinama. Kada stoji, prelazi u mstatitansku kiselinu (oblik), koja ima mikrokristalnu strukturu i topiva je samo u vrućoj koncentriranoj sumpornoj i fluorovodoničnoj kiselini. Većina titanata je praktično nerastvorljiva u vodi. Osnovna svojstva titan-dioksida su izraženija od kiselih, ali se soli u kojima je titanijum katjon također značajno hidroliziraju sa stvaranjem dvovalentnog titanil radikala TiO 2+. Potonji je uključen u sastav soli kao kation (na primjer, titanil sulfat TiOSO 4 * 2H 2 O). Titanijum dioksid je jedno od najvažnijih jedinjenja titana i služi kao polazni materijal za proizvodnju drugih jedinjenja titana, kao i delimično metalnog titanijuma. Koristi se uglavnom kao mineralna boja, pored toga kao punilo u proizvodnji gume i plastičnih metala. Uključeno u vatrostalne čaše, glazure i porculanske mase. Od njega se pravi vještačko drago kamenje, bezbojno i obojeno.
Titan dioksid je nerastvorljiv u vodi i razrijeđenim mineralnim kiselinama (osim fluorovodonične kiseline) i razrijeđenim alkalnim otopinama.
Polako se rastvara u koncentrovanoj sumpornoj kiselini:
TiO 2 + 2H 2 SO 4 = Ti(SO4) 2 + 2H 2 O
Sa vodikovim peroksidom stvara ortotitansku kiselinu H4TiO4:
TiO 2 + 2H 2 O 2 = H 4 TiO 4
U koncentrovanim alkalnim rastvorima:
TiO 2 + 2NaOH = Na 2 TiO 3 + H 2 O
Kada se zagrije, titanov dioksid i amonijak formiraju titanov nitrid:
2TiO 2 + 2NH 3 = 2TiN + 3H 2 O + O 2
U zasićenom rastvoru kalijum bikarbonata:
TiO 2 + 2KHCO 3 = K 2 TiO 3 + H 2 O + 2CO 2
Kada se stapaju sa oksidima, hidroksidima i karbonatima, nastaju titanati i dvostruki oksidi:
TiO 2 + BaO = BaO∙TiO 2 (BaTiO 3)
TiO 2 + BaCO 3 = BaO∙TiO2 + CO 2 (BaTiO 3)
TiO 2 + Ba(OH) 2 = BaO∙TiO 2 (BaTiO 3)
Titanijum hidroksidi:
H 2 TiO 3 – P.R. = 1,0∙10 -29
H 2 TiO 4 - P.R. = 3,6∙10 -17
TIO(OH) 2 - P.R. = 1,0∙10 -29
Ti(OH) 2 - P.R. = 1,0∙10 -35
Hidrooksid Ti(IV) - Ti(OH) 4 ili H 4 TiO 4 - ortotitanska kiselina očigledno uopšte ne postoji, a talog koji se taloži kada se baze dodaju rastvorima Ti(IV) soli je hidratisani oblik TiO 2 . Ova tvar se otapa u koncentriranim lužinama, a iz takvih otopina mogu se izdvojiti hidratizirani titanati opće formule: M 2 TiO 3 ∙nH 2 O i M 2 Ti 2 O 5 ∙nH 2 O.
Titan se odlikuje formiranjem kompleksa sa odgovarajućim halogenovodončnim kiselinama, a posebno sa njihovim solima. Najtipičniji su kompleksni derivati sa opštom formulom Me 2 TiG 6 (gde je Me monovalentni metal). Oni dobro kristaliziraju i podležu hidrolizi mnogo manje od originalnih TiG 4 halogenida. Ovo ukazuje na stabilnost kompleksnih jona TiG 6 u rastvoru.
Boja derivata titanijuma u velikoj meri zavisi od prirode halogena koji sadrže:
Stabilnost soli kompleksnih kiselina tipa H 2 EG 6, općenito, raste u Ti-Zr-Hf seriji, a opada u seriji halogenih F-Cl-Br-I.
Derivati trovalentnih elemenata su manje-više karakteristični samo za titanijum. Tamnoljubičasti oksid Ti 2 O 3 (t.t. 1820 °C) može se dobiti kalcinacijom TiO 2 do 1200 °C u struji vodonika. Plavi Ti 2 O 3 nastaje kao međuproizvod na 700-1000 °C.
Ti 2 O 3 je praktično nerastvorljiv u vodi. Njegov hidroksid nastaje u obliku tamno smeđeg taloga kada alkalije djeluju na otopine trovalentnih soli titana. Počinje da se taloži iz kiselih otopina pri pH = 4, ima samo bazična svojstva i ne otapa se u višku alkalija. Međutim, metalni titaniti (Li, Na, Mg, Mn) proizvedeni iz HTiO 2 dobiveni su suhi. Poznata je i plavo-crna „titanijum bronza” sastava Na0,2TiO 2.
Titanijum (III) hidroksid se lako oksidira atmosferskim kiseonikom. Ako u otopini nema drugih tvari koje mogu oksidirati, istovremeno s oksidacijom Ti(OH) 3 nastaje vodikov peroksid. U prisustvu Ca(OH) 2 (vezujući H 2 O 2), reakcija se odvija prema jednadžbi:
2Ti(OH) 3 + O 2 + 2H 2 O = 2Ti(OH) 4 + H 2 O 2
Nitratne soli Ti(OH) 3 reduciraju se u amonijak.
Ljubičasti prah TiCl 3 može se dobiti propuštanjem mješavine pare TiCl 4 sa viškom vodonika kroz cijev zagrijanu na 650 °C. Zagrijavanje uzrokuje njegovu sublimaciju (s djelomičnim stvaranjem molekula dimera Ti 2 Cl 6), a zatim dismutaciju prema shemi:
2TiCl 3 = TiCl 4 + TiCl 2
Zanimljivo je da se čak i u normalnim uslovima titanijum tetrahlorid postepeno redukuje metalnim bakrom, formirajući crno jedinjenje sastava CuTiCl 4 (tj. CuCl·TiCl 3).
Titanijum trihlorid takođe nastaje delovanjem vodonika na TiCl 4 u trenutku oslobađanja (Zn + kiselina). U tom slučaju bezbojna otopina postaje ljubičasta, karakteristična za jone Ti 3+ i iz nje se može izdvojiti kristal hidrat sastava TiCl 3 ·6H 2 O. Poznat je i niskostabilan zeleni kristal hidrat istog sastava. , oslobođen iz rastvora TiCl 3 zasićenog HCl. Struktura oba oblika, kao i slični kristalni hidrati CrCl 3, odgovaraju formulama Cl 3 i Cl 2H 2 O. Kada stoji u otvorenoj posudi, rastvor TiCl 3 postepeno gubi boju usled oksidacije Ti 3+ na Ti 4+ atmosferskim kisikom prema reakciji:
4TiCl 3 + O 2 + 2H 2 O = 4TiOCl 2 + 4HCl.
Ti3+ jon je jedan od rijetkih redukcijskih agenasa koji prilično brzo (u kiseloj sredini) reduciraju perklorate u kloride. U prisustvu platine, Ti 3+ se oksidira vodom (uz oslobađanje vodonika).
Bezvodni Ti 2 (SO 4) 3 je zelene boje. Nerastvorljiv je u vodi, a njegov rastvor u razblaženoj sumpornoj kiselini ima ljubičastu boju uobičajenu za Ti 3+ soli. Iz trovalentnog titanijum sulfata proizvode se kompleksne soli, uglavnom tipa Me·12H 2 O (gde je Me Cs ili Rb) i Me (sa promenljivim sadržajem kristalizacione vode u zavisnosti od prirode kationa).
Toplota stvaranja TiO (t.t. 1750 °C) je 518 kJ/mol. Dobija se u obliku zlatno-žute kompaktne mase zagrijavanjem komprimirane smjese TiO 2 + Ti u vakuumu do 1700 °C. Zanimljiv način njegovog formiranja je termička razgradnja (u visokom vakuumu na 1000 °C) titanil nitrila. Po izgledu sličan metalu, tamnosmeđi TiS se dobija kalcinacijom TiS 2 u struji vodonika (u početku nastaju sulfidi srednjeg sastava, posebno Ti 2 S 3). Poznati su i TiSe, TiTe i silicid sastava Ti 2 Si.
Svi TiG 2 nastaju zagrijavanjem odgovarajućih TiG 3 halogenida bez pristupa zraka zbog njihove razgradnje prema sljedećoj shemi:
2TiG 3 = TiG 4 + TiG 2
Na nešto višim temperaturama, sami TiG 2 halogenidi prolaze kroz dismutaciju prema šemi: 2TiG 2 = TiG 4 + Ti. Titan diklorid se također može dobiti redukcijom TiCl4 vodonikom na 700 °C. Vrlo je rastvorljiv u vodi (i alkoholu), a sa tečnim amonijakom daje sivi amonijak TiCl 2 4NH 3 . Otopina TiCl 2 može se pripremiti redukcijom TiCl 4 natrijum amalgamom. Kao rezultat oksidacije atmosferskim kisikom, bezbojna otopina TiCl 2 brzo postaje smeđa, zatim postaje ljubičasta (Ti 3+) i, konačno, ponovo postaje bezbojna (Ti 4+). Crni talog Ti(OH) 2 dobijen djelovanjem alkalija na otopinu TiCl 2 izuzetno se lako oksidira.