Химические свойства. Тема: Элементы побочных подгрупп

Титан

Тема: Элементы побочных подгрупп

III группы

Физические свойства элементов главной подгруппы

III группы

Электронное строение элементов главной подгруппы

Ат. номер	Название и символ	Электронная конфигурация	Атомный радиус, нм.	ПИ, эВ	ЭО по Полингу	Степени окисления
	Бор В	[Не]2s^22р^1	0,083	8,3	2,0	+3
	Алюминий Аl	[Nе]3s^2Зр^1	0,143	6,0	1,5	+3
	Галлий Gа	[Аr]3d^104s^24р^1	0,122	6,0	1,6	+ 1, +3
	Индий In	[Кr]4d^105s^25р^1	0,163	5,8	1,7	+ 1, +3
	Таллий Тl	[Хе]4f^145d^106s^26р^1	0,170	6,1	1,8	+ 1, +3

Элемент	Энергия связи, эВ	ρ, г/см^3	tпл, °C	tкип, °C
В	5,83	2,34
Аl	3,38	2,70
Gа	2,87	5,91	29,8
In	2,52	7,30
Тl	1,89	11,85

План лекции:

1. Титан. Физические и химические свойства.
2. Железо. Физические и химические свойства.
3. Медь. Физические и химические свойства.
4. Цинк. Физические и химические свойства.

Тита́н (Ti) - химический элемент с порядковым номером 22, атомная масса 47,88. Твёрдый серебристый металл, точка плавления 1675 °C, точка кипения 3262 °C, плотность 4540 кг/м³, атомная плотность 5,71•10²² ат/см³.

Физические свойства:

Титан - легкий серебристо-белый металл. Пластичен, сваривается в инертной атмосфере.

Титан имеет высокую вязкость, при механической обработке склонен к налипанию на режущий инструмент, и поэтому требуется нанесение специальных покрытий на инструмент, различных смазок.

При обычной температуре покрывается защитной пассивирующей пленкой оксида TiO₂, благодаря этому коррозионностоек в большинстве сред (кроме, щелочной).

Титановая пыль имеет свойство взрываться. Температура вспышки 400°С

Титан устойчив к коррозии благодаря оксидной плёнке, но при измельчении в порошок горит на воздухе.

Титан устойчив к разбавленным растворам многих кислот и щелочей (кроме HF, H₃PO₄ и концентрированной H₂SO_4).

Легко реагирует даже со слабыми кислотами в присутствии комплексообразователей, например, с плавиковой кислотой HF он взаимодействует благодаря образованию комплексного аниона [TiF₆]^2-.

При нагревании на воздухе до 1200°C Ti загорается с образованием оксидных фаз переменного состава TiO_x. Из растворов солей титана осаждается гидроксид TiO(OH)₂·xH₂O, осторожным прокаливанием которого получают оксид TiO₂. Гидроксид TiO(OH)₂·xH₂O и диоксид TiO₂ амфотерны.

TiO₂ взаимодействует с серной кислотой при длительном кипячении. При сплавлении с содой Na₂CO₃ или поташом K₂CO₃ оксид TiO₂ образует титанат: TiO₂+K₂CO₃=K₂TiO₃+CO_2.

При нагревании Ti взаимодействует с галогенами. Тетрахлорид титана TiCl₄ при обычных условиях - желтоватая, сильно дымящая на воздухе жидкость, что объясняется сильным гидролизом TiCl₄ содержащимися в воздухе парами воды и образованием мельчайших капелек HCl и взвеси гидроксида титана.

С N₂ выше 400 °C титан образует нитрид TiN_x(x=0,58-1,00). При взаимодействии титана с C образуется карбид титана TiC_x (x=0,49-1,00).

При нагревании Ti поглощает H₂ с образованием соединения переменного состава TiH_х (x=1,0). При нагревании эти гидриды разлагаются с выделением H₂. Титан образует сплавы со многими металлами.

Электронная формула:

1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d^2.

Дата добавления: 2014-10-22