химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

460—500 °С:

3ZrCI4 (газ) + Zr (тв )

Хлорид курчатовия(1У) КиС14 образуется при 300—350°С при хлорировании атомов Ки (ср. разд. 36.13).

Химические свойства ионов титана(1У), циркония(1У) и гаф-HHfl(IV) напоминают свойства ионов урана, церия, олова, свинца, германия и кремния той же степени окисления; свойства ионов титана(III) обнаруживают общность с ионами V(III), Fe(III) и А1(Ш). Имея почти одинаковые атомные и ионные радиусы вследствие лантаноидного сжатия (Zr 0,145 нм; Hf 0,144 нм; Zr4+ 0,074 нм; Ш+ 0,075 нм), цирконий и гафний очень похожи друг на друга по химическим свойствам. Цирко-мй и гафний образуют всегда общие минералы. Наиболее Удобными технологическими методами разделения циркония и гафния являются ионный обмен или жидкостная экстракция.

Ионы Ti3+, Zr+ и Hf4+ относятся к группе жестких кислот (Разд. 33.4.3.4).

НО,

2SO«!

Труднолетучие оксиды М02 элементов этой группы амфотерны. В кислотах и водных щелочах они после прокаливания расширяются с трудом. Кислоты и щелочи реагируют с М02

J процессе «окислительного плавления», т. е. при сплавлении

соединениями основного (например, №2СОз) или антиосновij,oro («кислого») характера (например, K2S207) (разд. 33.4.3.2).

~зк> Ti02 лучше всего сплавлять с дисульфатом калия (анион

с 2~ — антиоснование). Поскольку ТЮ2 является еще и слаЫм основанием, в расплаве диоксида титана существует TiOj1Т.итанил-ион) (

ТЮ,ч-+02-; SaO,'- + 0"2027

610

Неорганическая химия

Титан, цирконий

611

В растворе аквакомплексы Ti(IV) не существуют, так как они являются сильными катионными кислотами. Но и простой «титанил»-ион ТЮз8+, по-видимому, не существует ни в растворах, ни в многочисленных кристаллических соединениях. В структуре TiOS04-H20, например, обнаружены цепи (ТЮ)пая+. То же справедливо для понятий «цирконил»- и «гаф. нил»-ионов. Так, в решетке ZROCL2-8H20 существует ион ?[Zr4 (OH)s(H20) 16] s+; а для соединений ZrO (N03J 2 -2Н2о, HfOFa и т, д. также до сих пор нет данных о существовании островных Zr02+- или НЮ2+-ионов.

При сплавлении ТЮ2 со щелочными катионитами образуются сщелочные титанаты» формального состава AVTiOs . То же справедливо и для оксидов циркония и гафния:

С038- » C02f + О2-; ZrOa+ О2" ZrOa2Оксосоединения устойчивы только в сильнощелочных растворах (образование гидроксокомплексов). При разбавлении водой происходит полный протолиз до соответствующих гидратов оксидов, которые сравнительно легко осаждаются при добавлении раствора кислоты (почему?) .Для реакции ТЮ(ОН)а—КТЮА+Н-+2 ОН- значение рК вычислено ~29. Для продукта, названного выше гидратом диоксида титана, методами ИК- и ПМР-спектроскопии установлено, что связанная вода, занимающая фиксированное положение, существует в виде ОН-групп.

Легкое протолитическое осаждение некоторых гидратов оксидов демонстрирует опыт 3.

Цирконий очень склонен к образованию ацидокомплексов (например, карбонатных, оксалатных, сульфатных (опыт 4))'.

Соли титана (Ш) — очень Сильные восстановители (например, восстановление перхлората, титанометрия (разд. 38.3.2.4))-Исключительно чувствительна качественная реакция на титан с образованием пероксотитанил-иона, имеющего окраску от желтой до оранжево-красной:

(TiO)2+-f н2о2 —? (Тю2) + + Н20

Рекомендуемые опыты

1. В фарфоровом тигле в течение 5—10 мин сплавляют TiOj (на кончике шпателя) с пятикратным количеством K2S2O7. Нагревают до образований прозрачного расплава, но стараются избежать сильного выделения серного ангидрида (реакция основание — антиосноваиие обратима). Плав растворим в разбавленной серной кислоте. При правильно проведенном сплавлении Я должен оставаться нерастворимый осадок.

2. Часть раствора оксисульфата титана разбавляют небольшим количеством воды и кипятят: образуется осадок TiCVaq.

3 К части раствора оксисульфата титана (приготовленного, как опнсян

выше), оксинитрата циркония ZrO(N03)3-2 Н20 (или ZrOCIr8H20) прибавляют водные растворы NaOH, NH3 (NH4)zS и уротропина. Конечными продуктами осаждения являются Ti02-aq (рН<0) или ZrOaq (рН 1). Ti02-aq и ZrOa-aq легко растворимы в сильных кислотах. При нагревании осадков происходит их быстрое старение (?).

4. К разбавленному раствору оксинитрата или оксихлорида циркония добавляют по каплям раствор (NH4hC03. Образующийся осадок (?) растворим в избытке осадителя. При нагревании он снова выпадает (почему?). В качестве предварительной пробы на титан рекомендуется сплавление вещества с натрием.

5. В маленькой пробирке нагревают пробу ТЮ2 с кусочком натрия до размягчения стекла (защитные очки' опустить тягу!). Затем горячую пробирку бросают в конический сосуд с холодной водой и подкисляют раствор. Появляется красно-фиолетовая окраска иона [TifHzOjs]3 (('-конфигурация).

Соединения титана в степени окисления +3 образуются также при действии на раствор соли титана(1У) водорода «в момент образования» (например, цинк +НС1). Проделайте этот опыт!

6. Раствор оксисульфата титана разбавляют и прибавляют несколько

капель 3%-иого раствора Н2Ог". появляется инт

страница 234
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


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

 

 

Реклама
плиты пк 60 15
шкаф управления cb
заказать на номера шторки
где идет спектакль закрой глаза и смотри demchuk

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
(28.05.2017)