Таблица Менделеева
Пятница, 25.09.2020, 13:55
Меню сайта

Категории раздела
Щелочные металлы [6]
Щелочноземельные металлы [6]
Переходные металлы [38]
Легкие металлы [11]
Полуметаллы [7]
Галогены [6]
Инертные газы [7]
Неметаллы [7]
Актиноиды [15]
Лантаноиды [15]

Вход на сайт

Поиск
Случайные элементы:
БОР (лат. Borum)
МАРГАНЕЦ (лат. Manganum)
ЦИРКОНИЙ (лат. Zirconium)
КИСЛОРОД (лат. Oхygenium)
НЕОДИМ (лат. Neodimium)

Статистика

Новости, новости Беларуси, последние новости, новости мира на Uvaga.By
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » Статьи » Элементы » Переходные металлы

ТИТАН (лат. Titanium)

ТИТАН (лат. Titanium)

 

Общие сведения

Химический элемент таблицы Менделеева, металл.
Символ элемента: Ti.
Атомный номер: 22.
Положение в таблице: 4-й период, группа - IVB (4)
Относительная атомная масса: 47,88
Степени окисления:+4, +3, +2
Валентности:IV,III, II
Электроотрицательность: 1,5
Электронная конфигурация: [Ar]3d24s2
Природный титан состоит из пяти стабильных изотопов с массовыми числами 46 (7,95%), 47 (7,75%), 48 (73,45%), 49 (5,51%) и 50 (5,34%).

 

Строение атома

Число электронов: 22.
Число протонов: 22.
Радиус атома 0,149 нм, Радиус иона Ti4+ 0,065 нм (координационное число 6) и 0,088 нм (8) и 0,098 нм (8), Радиус иона Ti3+ 0,081 нм (6) и Радиус иона Ti2+0,100 нм (6). Энергии последовательной ионизации 6,820, 13,58, 27,48, 43,25 и 99,3 эВ. Сродство к электрону 0,39 эВ.

 

История открытия

Открытие TiO2 сделали одновременно и независимо друг от друга англичанин У. Грегор (1789), который обнаружил TiO2в минерале ильмените, и берлинский химик Клапрот (1795-1797) - в минерале рутил. Название для элемента предложил Клапрот. Первый образец металлического титана получил в 1825 Й. Я. Берцелиус. Из-за высокой химической активности титана и сложности его очистки чистый образец Ti получили голландцы А. ван Аркель и И. де Бур в 1925 термическим разложением паров иодида титана TiI4

 

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 0,57% по массе. В свободном виде не встречается. Известно более 100 минералов. Важнейшие из них: рутил TiO2, ильменит FeTiO3, титаномагнетит FeTiO 3 + Fe3O4, перовскит CaTiO3и титанит (сфен) CaTiOSiO 4. Различают коренные руды титана - ильментит-титано-магнетитовые и россыпные - рутил-ильменит-циркониевые.

 

Получение

Концентрат титановых руд подвергают сернокислотной или пирометаллургической переработке. Продукт сернокислотной обработки - порошок диоксида титана TiO 2. Пирометаллургическим методом руду спекают с коксом и обрабатывают хлором, получая пары тетрахлорида титана TiCl 4:
TiO2+ 2C + 2Cl2 =TiCl4+ 2CO
Образующиеся пары TiCl4при 850°C восстанавливают Mg:
TiCl4+ 2Mg = 2MgCl2+ Ti
Полученную титановую «губку» переплавляют и очищают. Ильменитовые концентраты восстанавливают в электродуговых печах с последующим хлорированием возникающих титановых шлаков. Рaфинируют титан иодидным способом или электролизом, выделяя Ti из TiCl 4. Для получения титановых слитков применяют дуговую, электроннолучевую или плазменную переработку.

 

Физические и химические свойства

Титан - серебристо-белый металл. Существует в двух модификациях. Ниже 883°C устойчива гексагональная a -модификация, a = 0,2951 нм, c = 0,4697 нм. Плотность 4,505 кг/дм3 . Выше 883°C устойчива b-модификация с кубической объемно-центрированной решеткой, а = 0,3269 нм. Плотность (при 900°C) 4,32кг/дм3 . Температура плавления 1671°C, кипения 3260°C. Тi пластичен, сваривается в инертной атмосфере.
При обычной температуре покрывается защитной пленкой оксида TiO 2, благодаря этому коррозионностоек. Стандартный электродный потенциал пары Tio/Ti3+ -1,63 B, Ti 3+/Ti4+ - 0,20 В. Ti устойчив к разбавленным растворам многих кислот и щелочей. Легко реагирует с плавиковой кислотой, HF, образуя комплексный анион [TiCl6]2-.
При нагревании на воздухе до 1200°C Ti загорается с образованием оксидных фаз переменного состава TiOx. 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+CO2
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. Восстановлением TiCl4водородом, Al, Si (другими сильными восстановителями) получен трихлорид и дихлорид титана (TiCl3, TiCl2) - твердые вещества с сильно-восстановительными свойствами. Ti взаимодействует с бромом и иодом.
С N2 выше 400°C титан образует нитрид TiNx(x=0,58-1,00). При взаимодействии титана с C образуется карбид титана TiCx (x=0,49-1,00). При нагревании Ti поглощает H2 с образованием соединения переменного состава TiHх(х=1,0). При нагревании эти гидриды разлагаются с выделением H 2. Тi образует сплавы со многими металлами.

 

Применение

Большая часть производимого Ti используется для изготовления сплавов с алюминием, ванадием, молибденом, марганцем, хромом и другими металлами, коррозионно-стойких покрытий. Диоксид TiO2 применяется при изготовлении титановых белил. Гидрид и дисульфид TiS2,титана находят применение при создании источников тока.
 
Категория: Переходные металлы | Добавил: ischavliuga (24.10.2017)
Просмотров: 367 | Рейтинг: 0.0/0

Посмотрите также:

БОР (лат. Borum)
МАРГАНЕЦ (лат. Manganum)
ЦИРКОНИЙ (лат. Zirconium)
КИСЛОРОД (лат. Oхygenium)
НЕОДИМ (лат. Neodimium)

Последние новости:

Древнейшие кристаллы помогли узнать истинный возраст магнитного поля Земли
Очередная проверка emdrive
На Земле гораздо больше рек и озер, чем думали ученые
Ученые выяснили, сколько нужно людей для полета к планете Проксима b
Биологи выделили клетку, из которой можно восстановить всё тело

Мы в телеграмм

Всего комментариев: 0
avatar
(С)Обратная связь © 2020 Каталог сайтов Всего.RU Каталог сайтов OpenLinks.RU Бесплатный каталог AddsSites, регистрация сайтов.