химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

есью НЮ2, мов „ восьмивершинниках оксо- (а) и названных фианитами. Послед- фторопроизводных (б) ние имеют высокий показатель

преломления, отличаются высокой твердостью, прочностью, исключительной химической стойкостью. Их применяют в технике и для изготовления украшений.

Из тетрагалогенидов ЭНа14 хлориды, бромиды и иодиды в твердом состоянии имеют молекулярные решетки. Тетрафториды полимерны.

581

Устойчивость тетраэдрических молекул ЭНа14 обусловливается 7Г-связями, образованными за счет свободных орбиталей атомов Э и неподеленных электронных пар атомов галогенов:

HaW ^Hal Hal**" ^al

Это отвечает следующей электронной конфигурации (см. рис. 222):

С^Х10!6.

Кристаллы TiF4 образованы из октаэдрров TiFe; структурной единицей ZrF4 и HfF4 является восьмивершинник 3Fe — квадратная антипризма (рис. 227, б).

Почти все галогениды (кроме TfBr4 и Э14) бесцветны. В обычных условиях (за исключением жидкого ТтС14) тетрагалогениды — твердые вещества. В ряду ТШа!4—ZrHal4—HfHal4 температура плавления однотипных галогенидов возрастает. Например, TiCl4 — жидкость (т. пл. —23 °С), a ZrCl4 и HfCl4 плавятся (под давлением) примерно при 430 °С.

Галогениды 3{IV) обычно получают нагреванием ЭОг с углем в атмосфере галогена:

Э02 + 2С + 2С12 = ЭС14 + 2СО

Тетрагалогениды молекулярной структуры летучи, химически активны. Из них наиболее широко используется TiCl4, в основном для получения металлического титана и ТЮ2. Иодиды 3(IV) при высоких температурах (1000—1400 °С) распадаются на иод и металл, что используется, как указывалось, для получения особо чистых Ti, Zr и Hf.

Гидроксиды 3(IV) — студенистые осадки переменного состава 3024JH20. Свежеполученные осадки (cv-форма) имеют относительно большое число ОН-групп. Поэтому они более реакционноспо-собны (растворимы в кислотах), чем состарившиеся осадки (/2-форма), в которых ОН-группы замещены на О-мостики. Гидроксид титана (IV) растворим в концентрированных щелочах; гидроксиды циркония (IV) и гафния (IV) с щелочами практически не взаимодействуют.

Гидратированные ионы Ti4*, Zr4* и Hf4* вследствие большого заряда в растворах существовать не могут. Поэтому растворимые производные Э (IV) сильно гидролизуются. Гидролиз протекает с образованием разнообразных многоядерных комплексов. Как первую стадию гидролиза TiCl4 можно рассматривать его координационное насыщение до TiCl4*2H20 с последующим отщеплением молекул НС1: 582

Ti

Н Н

Этому переходу способствуют повышение температуры, щелочная среда и длительное стояние раствора. При дальнейшей полимеризации полиядерные комплексы разрастаются до размеров коллоидных частиц. Возможно даже выделение свободных гидроксидов Э02-пН20.

В многоядерных комплексах молекулы воды и ОН-группы могут замещаться на имеющиеся в растворе анионы. Поэтому при взаимодействии оксидов или гидроксидов с кислотами образуются не средние соли, а соответствующие оксо- и гидроксопроизводные, например, типа ЭОХ2 (где X = С1", Вг", Г, NO", l/2SOf):

Ti(OH)4 + 2НС1 = ТЮС12 + 3H20

Ti02 + H2S04 = TiOS04 + H20

Из кислых растворов выделяются кристаллогидраты TiOCl2-2H20, TiOS04-2H20, ZrOCl2-8H20, ZrOS04-8H20, HfOCl2-8H20.

Кристаллы TiOS04 содержат катионы в виде цепи — Ti—О—Ti—О—, которые связаны ионами SO|". Выделяемый из раствора ZrOCl2-8H20 содержит

ОН

(H50),z2:Г(онг)4

тетрамерный ион [Zr4(OH)e(OH2)i6]8*:

583

Здесь атомы Zr имеют координационное число 8 и связаны посредством 0Н-мостиков. Каждый атом окружен еще четырьмя молекулами Н2О. Атомы О молекул Н20 и ОН-групп расположены в вершинах квадратной антипризмы.

Соединения простого состава получают лишь в неводных растворах. Так, Ti(S04)2 образуется при взаимодействии T1CI4 и S03 в жидком хлориде сульфурила S02C12 или сплавлением ТЮ2 с дисульфатом:

TiCl4 + 4S03 = Ti(S04)2 + 2S02C12 Ti02 + 2K2S207 = Ti(S04)2 + 2K2S04

a Zr(N03)4 — взаимодействием безводных ZrCl4 и N20s.

Из анионных комплексов Э (IV) относительно более просты по составу галогенопроизводные (рис. 228, а). Наиболее устойчивы в растворах и легко образуются фторокомплексы. Они образуются при растворении Э02 во фтороводородной кислоте и при взаимодействии 3F4 с фторидом «-элемента-.

2KF + 3F4 = K2[3F6]

6Hf + Э02 = H2[3F6] + 2Н20

Для циркония и гафния более характерны фтороцирконаты (фто-

+ 1 * 2

рогафнаты) типа M3[ZrF7] и M2[ZrF8]. Фторотитанаты, фтороцирконаты и фторогафнаты s-элементов I группы хорошо растворимы в воде.

Производные других анионных комплексов 3(IV) обычно образуются сплавлением соответствующих соединений, например:

2КС1 + ЭС14 = К2ЭС16

2КОН + Э02 = К2Э03 + Н20

СаС03 4- ТЮ2 = СаТЮз 4- С02

Состав оксотитанатов (IV), оксоцирконатов (IV) и оксогафнатов (IV) весьма разнообразен (рис. 227, б). Простейшие из них отвечают

1-2 '1 +2

формулам МЭ03, М2Э03 и М2Э04. Структура оксотитанатов часто соответствует структурному типу перовскита СаТЮ3 (см. рис. 70) и ильменита FeTi03. Большинство оксотитанатов, оксоцирконатов и оксогафнатов представляют собой смешанные оксиды. В воде они н

страница 181
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы слесаря ремонтника в иркутске
как добраться до клуба space moscow
собственнику доли согласие на вселение
Предложение от KNSneva.ru 40PFT5501 60 предоставив доставку по Санкт-Петербургу

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)