ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Соединения титана, циркония и гафния из "Курс химии. Ч.2" Оксиды и гидроксиды. Из оксидов титана, циркония и гафния устойчивыми являются только диоксиды, в которых степень окисления этих элементов равна четырем. Диоксиды существуют в различных кристаллических формах. Аморфные диоксиды представляют собой белые порошкообразные вещества. [c.82] Числовые значения свойств диоксидов приведены в табл. 12. [c.82] По химическому характеру диоксиды титана, циркония и гафния являются амфотерными с преобладанием, однако, основных свойств, которые усиливаются в ряду Т10г—2Юг—НЮг. В этом же направлении ослабевают окислительные свойства, выраженные очень слабо даже у двуокиси титана. В связи с этим, а также с нерастворимостью в воде и многих других растворителях диоксиды титана, циркония и гафния следует считать веществами сравнительно инертными. Это отчасти объясняется полимерностью диоксидов, которая обусловливает также их тугоплавкость и нелетучесть. С соответствующими элементарными металлами диоксиды образуют фазы переменного состава, основу которых составляют низшие оксиды и ограниченные твердые растворы. [c.82] В воде диоксиды не растворяются и с ней не взаимодействуют. [c.82] Гидроксиды титана, циркония и гафния представляют собой белые студенистые вещества, способные к образованию в воде коллоидных растворов. Все они легко растворяются в сильных кислотах, но не растворяются (даже гидроксид титана) в щелочах. Основной характер гидроксидов усиливается в ряду Т1(0Н)4—2г(ОН)4—Н/(0Н)4. [c.83] Большинство титанатов и цирконатов в воде не растворяется. Растворимые титанаты и цирконаты (щелочных металлов) подвергаются в растворах гидролизу. [c.83] Галиды. Из галидов титана, циркония и гафния наиболее устойчивыми являются тетрагалиды (МеГ4), Тригалиды (МеРз) и дигалиды (МеГа) менее устойчивы. [c.83] Тетрагалиды представляют собой летучие, легкоплавкие, за исключением фторидов, кристаллы (тетрахлорид титана при обычной температуре является жидкостью, т. пл. —23,2° С) в расплавленном состоянии не проводят электрического тока. Большинство их бесцветно окрашены тетрабромид титана и тетраиодиды. [c.83] При взаимодействии с галоводородными кислотами и с галидами ионного характера тетрагалиды способны давать комплексные ионы [МеГ ] . Все это показывает, что они являются соединениями с ковалентным типом связи, и подчеркивает их кислотообразующий характер. [c.83] Гидролиз аналогичных соединений циркония проходит менее интенсивно и в результате образуется Zr(0H)4. Гидролиз соединений гафния идет только частично до некоторого состояния равновесия. [c.84] Гидриды, нитриды, карбиды. С водородом и элементами VA-, IVA- и ИIА-групп периодической системы титан, цирконий и гафний образуют соединенйя интерметаллидного характера гидриды, нитриды, фосфиды, карбиды, силиды, бориды и т. д. и ограниченные твердые растворы. Эти соединения довольно многочисленны, но, несмотря на простоту, мало изучены. Многие из них представляют практический интерес. [c.84] Водород хорошо растворяется в титане, цирконии и гафнии. Этот процесс является обратимым. Растворы могут существовать лишь в равновесии с газообразным водородом, давление которого является функцией содержания водорода в твердом растворе и температуры. [c.84] Как уже было указано, титан, цирконий и гафний (особенно в расплавленном виде) способны интенсивно реагировать с азотом при высоких температурах с образованием рядов твердых растворов, а также нитридов, из которых преимущественную роль играют мононитриды МеЫ. Нитриды титана, циркония и гафния — кристаллические очень твердые и тугоплавкие металлоподобные вещества. Температуры их плавления соответственно равны 2930, 2950, 3310° С. [c.85] Эти нитриды электропроводны. Химически они довольно инертны. С соответствующими элементарными металлами образуют фазы переменного состава, в основе которых лежат низшие нитриды и ограниченные твердые растворы. [c.85] С углеродом титан, цирконий и гафний взаимодействуют лишь при очень высоких температурах. В системах металл — углерод при этих условиях образуются карбиды Т1С, Zг , НГС, представляющие собой кристаллические металлоподобные вещества, очень твердые н тугоплавкие. [c.85] Температуры их плавления соответственно равны 3140, 3630, 3890°С. [c.85] Карбиды титана, циркония и гафния проводят электрический ток, легко сплавляются с металлами и другими карбидами, образуя при этом иногда чрезвычайно твердые тугоплавкие сплавы. При обычной температуре они довольно инертны при высоких же температурах ведут себя подобно соответствующим элементарным металлам (реагируют с галогенами, кислородом, серой, азотом, а также кислотами и солевыми окислителями с образованием продуктов, аналогичных получающимся при действии на соответствующие металлы). Подобного типа соединения титан, цирконий и гафний образуют с фосфором (фосфиды), кремнием (силиды), бором (бориды). [c.85] Нитрид титана по своей твердости приближается к алмазу. [c.85] Вернуться к основной статье