ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства титана, циркония и гафния из "Курс химии. Ч.2" Физические свойства. В свободном состоянии титан, цирконий и гафний представляют собой типичные металлические вещества, по внешнему виду напоминающие сталь (табл 10). [c.78] Плотность гафния в 2 раза больше плотности циркония. Это находит объяснение в эффекте лантаноидного сжатия гафния как первого элемента, расположенного в периодической системе за лантаноидами. [c.78] Каждый из грех твердых металлов существует в двух полиморфных видоизменениях — а и р. Видоизменения а, устойчивые при сравнительно низких температурах, имеют плотно упакованную гексагональную решетку, высокотемпературные видоизменения р — объем-ноцентрированную кубическую решетку. В табл 11 приведены значения температур полиморфного превращения, плавления, кипения и скрытых теплот этих превращении титана, циркония и гафния. [c.78] Химические свойства. Титан, цирконий и гафний представляют очень большой интерес в связи С тем, что их восстановительная активность весьма сильно зависит от температуры. При обычных температурах титан, цирконий и гафний имеют чрезвычайно низкую восстановительную активность и обладают высокой коррозионной устойчивостью в большинстве агрессивных сред. С повышением температуры восстановительная активность металлов растет и у титана при температуре его плавления является одной из самых высоких среди металлов. [c.79] Отношение к элементарным веществам. Элементарные вещества по их отношению к титану, цирконию и гафнию разделяют на четыре группы. К первой группе относят галогены и халькогены, образующие с этими металлами соединения ионного или ковалентного характера, не растворимые или ограниченно растворимые в металлах. Ко второй группе относят водород, элементарные вещества группы азота, углерода, бора и большинство металлов В-групп, взаимодействующие с этими металлами с образованием соединений интерметаллидного характера и ограниченных твердых растворов. В третью группу входят металлы — ближайшие соседи титана, циркония и гафния по периодической системе справа, образующие с ними непрерывные твердые растворы, и, наконец, в четвертую — благородные газы, щелочные, щелочноземельные и редкоземельные (кроме скандия) металлы, не взаимодействующие с титаном, цирконием и гафнием. [c.79] При температурах выше 300 С реакции идут энергично. Фтор и хлор с этими металлами начинают взаимодействовать уже на холоду. [c.79] Эти реакции сопровождаются ярким свечением. В атмосфере чистого кислорода горение происходит при 400—500 С. Очень бурно цирконий и титан взаимодействуют с кислородом воздуха в расплавленном состоянии. [c.80] Сера при обычной температуре не действует на металлы. При высокой температуре расплавленная и парообразная сера реагирует с металлами с образованием сульфидов, особенно энергично с расплавленным титаном и цирконием. [c.80] цирконий и гафний обладают интересным свойством поглощать значительные количества водорода. Так, каждый грамм-атом титана и циркония может поглотить почти 2 г-ат водорода. С повышением температуры растворимость водорода в металлах уменьшается. [c.80] С углеродом титан, цирконий и гафний реагируют с образованием карбидов. [c.80] Отношение к галогенным соединениям. На титан, цирконий и гафний по-разному действуют галоводороды, соли-галиды и кислотообразующие галиды. [c.80] Безводный жидкий фтороводород образует на поверхности металлов плотную пленку тетрафторида, защищающую от дальнейшего действия фтороводорода на более глубокие слои. [c.80] Концентрированная соляная кислота растворяет титан с образованием трихлорида и выделением водорода, но на цирконий и гафний заметно не действует. [c.81] Различные ионные галиды, как правило, не действуют на титан, цирконий и гафний. Растворы же кислых фторидов, а также расплавленные фториды при высокой температуре заметно реагируют с металлами. [c.81] Все кислотообразующие галиды, если только теплота их образования не превышает теплоты образования тетрагалидов титана, циркония и гафния, реагируют с этими металлами лишь при высокой температуре с образованием тетрагалидов. [c.81] На цирконий и гафний серная кислота не действует. [c.81] При сплавлении титана и циркония с нитратами, сульфатами или хлоратами в присутствии щелочей происходит окисление металлов до степени окисления +4. [c.81] Растворы солей кислородных кислот на холоду не оказывают действия на титан, цирконий и гафний. [c.82] Вернуться к основной статье