химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

всего отдает 2 спаренных 4s-электрона; в этом случае степень окисления минимальна и равна II. Затем он может отдавать один или оба неспа-ренных d-электрона, что соответствует степеням окисления III и IV. Однако отрыв всех четырех электронов требует большой затраты энергии, что видно из потенциалов ионизации, поэтому ион Ti4+ реально не существует. Связи в соединениях Ti(IV) имеют преимущественно ковалентный характер, в соединениях Ti (II) для связей характерно преобладание ионной составляющей. Наиболее устойчивая степень окисления титана IV, поскольку в этом состоянии он имеет устойчивую конфигурацию, соответствующую конфигурации инертного газа (Аг). Низшие степени окисления реализуются только в соединениях, существующих в определенных условиях; на воздухе или в водных растворах Ti (II) и Ti (III) быстро окисляются до Ti (IV).

Между титаном и цирконием имеется несомненное сходство, но есть и различие. Между цирконием и гафнием наблюдается исключительное химическое родство, объясняемое не только подобием строения электронных оболочек, но и тем, что их атомные и ионные радиусы почти одинаковы (следствие «лантаноидного сжатия»). Атом же титана значительно меньше, поэтому валентные электроны у циркония и гафния расположены на больших расстояниях от ядра, более эффективно экранированы от него внутренними электронными оболочками и, следовательно, менее прочно связаны с ядром. Потенциалы ионизации их ниже, а степени окисления II и III еще менее характерны, чем для титана (табл. 53).

Таблица 53

* По данным Гольдшмидта (1926 г.). ** По данным Белова и Бокня (1960 г.) ** Гексагональная плотно упакованная. ** Объемко-центрнрованная кубическая.

Атом титана обладает достаточно высокой поляризующей силойг он способен акцептировать неподеленные пары электронов у поляризованных ионов, атомов и молекул на свободные орбитали, образуя донорно-акцепторные связи. В образовании таких связей у него могут участвовать пять 3d-, одна 4s- и три очень близких к ним по энергии 4р-орбитали. Согласно модифицированной теории кристаллического поля (МТКП), в поле шести точечных зарядов (октаэдрическая координация) энергетически эквивалентные З^-орбитали претерпевают расщепление на две орбитали с высокой энергией (Зйг* и Ыхг~у* ) и три орбитали с более низкой энергией {Мху, 3dyzvi 3dxz). Первые две направлены вдоль осей, поэтому они наряду с 4s, 4рх , 4ру и 4pz -орбита-лями участвуют в образовании о*-связей (МО), а орбитали 3dxyt 3dsz>

Некоторые свойства титана, циркония и гафиия

Свойство Ti Zr Hi

47,90 91,22 178,49

Атомный объем, см3/г-атом 10,7 14,6 13,43

» о 1,49 1,62 1,59

о

Ме4+ 0,64*(0,62**) 0,87*(0,82**) 0,84*(0,82**>

Ме3+ 0,69*(0,69**)

Ме2+ 0,80*(0,78**)

Потенциал ионизации, эВ:

Ме° -> Ме++е 6,83 6,95 5,5

Ме+ Ме2++е 13,57 14,03 14,9

Ме2+-> Ме3++е 27,47 24,11 21,0

Ме3+-»-Ме4++е 43,24 33,09 31,0

Параметры решетки, А: а=3,20,

к. ч. 12(г. п. у.)***, а-мод. а=2,95, а=3,23,

с-4,69 с=5,14 z=5,08

к. ч. 8(о. ц. к.)****, В-мод. . . а=3,30 а=3,61 а=3,61

Температура ач*:3-превращения, °С . 885 862 1950

4,50 6,49 13,09

Т. пл., °С 1668+10 1885+ 15 2222 + 30

Т. кип., °С 3550 5000 5400

Нормальный потенциал, В Ti/Ti3+—1,63 Zr/Zr4+ Ш/Ш4+

Ti3+/Ti4+—0,20 —1,56 —1,70

Стабильные изотопы, массовые чис-

48, 46, 47, 90, 92, 94, 180, 178, 177,

49, 50 91, 96 179, 176, 174

Распространенность в земной коре,

вес. % 0,6 0,02 3,2.10"4

З^гг, ориентированные в пространстве между/осями, способны образовывать только я-связи. Так как в октаэдр^ческом комплексе все орбитали эквиваленты, то образование шестя локализованных связей в терминах теории валентной связи (ВСу обозначается как d2sp ^гибридизация.

При расщеплении rf-орбиталей в поле отрицательных зарядов, расположенных в вершинах правильного тетраэдра, более устойчивыми

г д е

Рис. 62. Координационные сферы:а — координационное число 4, тетраэдр, гибриди

страница 118
< 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

Скачать книгу "Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2." (3.06Mb)


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

 

 

Реклама
смесь универсальная м 150 цена
новогодние украшения наклейки на витрины золото
где купить тренировочный костюм
29 июня red выступает слот

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
(23.05.2017)