Цирконий валентность

Общая характеристика. Титан, цирконий и гафний — элементы 1УВ подгруппы периодической системы Д. И. Менделеева. Они относятся к числу переходных или ( -элементов. Их валентные электроны находятся на двух близких по энергиям п — 1) и -орбиталях, причем п — 1)й-орбитали заполняются после п5-орбиталей. Их электронные формулы [c.208]

К -элементам четвертой группы относятся титан, цирконий и гафний. Атомы этих элементов имеют конфигурацию валентных электронов [c.95]

Кроме бериллия, электролизом расплавленных солей можно получать и другие тугоплавкие металлы (скандий, иттрий, титан, цирконий, гафний, торий, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, вольфрам и рений). Все они являются элементами переходных групп периодической системы, для которых характерно образование катионов нескольких валентностей. [c.530]

Напишите электронные формулы атомов титана, циркония и гафния. Какие валентности они проявляют Напишите электронные формулы ионов Hf1+. Назовите области применения титана. [c.349]

Валентность циркония равна четырем. Определим, какая часть этих валентностей приходится на восемь ближайших соседей (л ) и на шесть более отдаленных (4 — х). [c.499]

В процессе изучения факторов, влияющих на степень химической деструкции НПАВ в пластовых условиях конкретных месторождений, были проведены спектральные анализы пород. При этом было установлено присутствие в них значительного количества металлов переходной валентности (медь, марганец, цирконий, кобальт, никель), которые, как известно, обладают каталитической активностью. Предварительными лабораторными опытами по определению химической деструкции НПАВ было установлено, что на стабильность последних существенное влияние оказывают сера и ее соединения. Поэтому при анализе пород различных нефтяных месторождений особое внимание было уделено содержанию серы (табл. 5). [c.28]

Малое число валентных электронов во внешнем слое атомов титана, циркония и гафния обусловливает металлические свойства этих элементов. И действительно, перечисленные элементы в виде простых веществ обладают физическими свойствами, характерными для металлов (имеют вид стали). По своим химическим свойствам они проявляют признаки металличности. В частности, элементы подгруппы титана газообразных водородистых соединений не образуют. [c.463]

В своих важнейших и наиболее характерных производных элементы подгруппы титана четырехвалентны. Сам титан сравнительно легко образует малоустойчивые соединения, в которых он трехвалентен. Производные двухвалентного титана немногочисленны и весьма неустойчивы. То же относится к производным трех- и двухвалентного циркония, а также гафния, соединения которого по химическим свойствам очень близки к соответствующим соединениям циркония. Таким образом, по ряду Ti — Zr — Hf идет понижение устойчивости низших валентностей, т. е. явление, обратное тому, которое имело место в подгруппе германия. [c.644]

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 иониза- [c.208]

Электролитические ячейки обычно изготовляют из кварца, который устойчив ко многим галогенидам, кроме фторидов, а также к окислителям — хлору, кислороду, азоту. Однако он легко взаимодействует с расплавами, содержащими ионы низших валентностей многих активных металлов (редкоземельные элементы, цирконий, то )нй, уран и др.), и с активными металлами. [c.101]

Физические исследования показали, что у переходных металлов лишь часть валентных электронов находится в зоне проводимости, тогда как остальные валентные электроны локализованы, осуществляя направленные ковалентные связи между соседними атомами. Установлено, что у циркония из. .. неспаренных -электронов в среднем свободны лишь [c.246]

Элементы подгруппы титана. Титан Т1 и его электронные аналоги — цирконий 2г, гафний Hf и искусственно полученный в 1964 г. курчатовий Ки являются элементами побочной подгруппы четвертой группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Электронная структура их атомов выражается формулой. .. п— 1)с1 где п — номер внешнего слоя, совпадающий с номером периода. При возбуждении атома внешние л-электроны распариваются, поэтому титан и его аналоги могут проявлять валентность, равную двум. Но более характерно для них четырехвалентное состояние, отвечающее максимальному числу неспаренных электронов на валентных энергетических подуровнях [c.315]

При увеличении числа связей, образуемых данным ионом металла с соседями, возрастает прочность металла и повышается энтальпия испарения (сублимации). Полинг, рассматривавший структуры решеток металлов с позиций теории ВС, отметил, что прочность металлов возрастает при переходе от металлов, имеющих малое число валентных электронов, к металлам переходного характера с его точки зрения металлы, имеющие частично незаполненные d-зоны, располагают большим числом электронов для осуществления межионных связей, а потому и должны быть прочнее. Энтальпия сублимации, отнесенная к одному электрону, действительно изменяется в ряду металлов от I до V группы таким образом, что ее максимальное значение приходится на титан, цирконий и гафний, а энергия, отнесенная к одному электрону, колеблется в пределах 84—168 кДж/моль, что близко к обычным энергиям химической связи. Необходимо, конечно, учитывать, что распределение энергии по большему числу связей скажется на падении ее значения на одну связь. Значение энтальпии испарения металлов имеет, в общем, тот же порядок, что и у ионных кристаллов, однако проводить сравнения трудно из-за влияния природы анионов. Соответствующие значения для хлоридов калия, натрия, магния лежат в пределах 125—168 кДж/моль, а энтальпия испарения металлического натрия равна 100,3. [c.285]

Общая характеристика элементов подгруппы титана. Атомы этих элементов имеют электронную конфигурацию (п— )d ns . Их высшая валентность равна четырем, но бывают двух- и трехвалентными. Стабильность высшей валентности немного увеличивается с увеличением порядкового номера, но в главной подгруппе от германия к свинцу она уменьшается. Устойчивость соединений двух- и трехвалентных элементов невелика и убывает от титана к гафнию. Цирконий является немного металличнее титана, а свойства гафния очень близки к цирконию. Отделить гафний от циркония — задача очень сложная. Благодаря лантаноидному сжатию радиусы атома Hf и иона Hf " меньше, чем у циркония, потенциал ионизации (7,3 в) на 0,5 в выше, чем у циркония. Плотность гафния в 2 раза больше плотности циркония, а электродные потенциалы Э/Э у них обоих близки к —1,5 в. Титан обычно не образует ионов Ti . [c.329]

Общая характеристика элементов подгруппы титана. Валентная электронная конфигурация элементов 1УВ-групны титана, циркония и гафния п— )й п5 . Наличие четырех валентных электронов предопределяет возможность реализации высшей степени окисления +4, а энергетическая неравноценность этих электронных состояний служит причиной проявления переменных низших степеней окисления (+3 и +2), что характерно для титана. Отрицательные степени окисления для обсуждаемых элементов невозможны, поскольку в 18-клеточной форме периодической системы они расположены далеко слева от границы Цинтля. Поэтому в бинарных соединениях элементы подгруппы титана выступают исключительно в качестве катионообразователей. В то же время эти элементы образуют и комплексные катионы, и ацидокомплексы, что свидетельствует об ИХ амфотерности в широком смысле слова. [c.232]

Физические и химические свойства. Титан, цирконий и гафний, как и все переходные элементы,— металлы. Они существуют в двух полиморфных модификациях при низкой температуре их решетка гексагональная плотноупакованная (к.ч. 12 а-модификация), при высокой — объемно-центрированная кубическая (к.ч. 8 -модификация). При таких больших координационных числах имеющихся валентных электронов недостаточно для образования обычных валентных связей, поэтому у них реализуется металлическая связь, основанная на обобществлении валентных электронов всеми атомами. Отличительная особенность металлической связи — отсутствие направленности, вследствие чего в кристалле возможно значительное смещение атомов без нарушения связи. Этим объясняется высокая пластичность всех трех металлов, в первую очередь их а-модификаций. Наиболее пластичен титан, гафний наиболее тверд и труднее поддается механической обработке.,/Образование о.ц.к. структур у -модификаций, по всей вероятности, связано с некоторой локализацией связи появление определенной направленности, характерной для ковалентной связи, объясняет большую твердость и меньшую пластичность -модификаций титана, циркония и гафния. [c.211]

Прочность металлической связи возрастает с ростом числа валентных электронов, участвующих в ее образовании, о чем можно судить по температурам плавления. Титан, цирконий и гафний имеют по 4 валентных электрона (хотя точно не известно, сколько электронов они отдают на образование металлической связи), их температуры плавления выше температур плавления, например, металлов третьей группы, но ниже температур плавления металлов V и VI групп, имеющих большее число валентных электронов. [c.211]

Сплавы титана с металлами. К числу наиболее существенных факторов, определяющих взаимодействие в металлических системах и поддающихся сценке, относятся соотношение размеров атомов, электронное строение и число валентных электронов, тип кристаллической структуры. Сходство ЕО взаимодействии титана, циркония и гафния с другими металлами обусловлено аналогичным строением их атомов, совпадением структур обеих полиморфных модификаций, а небольшое различие — тем, что атом титана имеет несколько мень- [c.237]

На растворимость существенно влияет электронная концентрация. Увеличение числа валентных электронов может увеличивать прочность связи и устойчивость фазы, поэтому растворение металлов с высокой валентностью в металлах с низкой валентностью происходит легче, чем обратное явление. Это обстоятельство является причиной низкой растворимости в цирконии бериллия, алюминия, индия. Непрерывные твердые растворы цирконий образует с титаном и гафнием. Тантал и ниобий неограниченно растворяются только в 3-2г и Р-Н . В системах циркония с ванадием и молибденом в отличие от титана имеет место ограниченная растворимость. [c.302]

Подгруппа титана (Ti, Zr, Hf). Кристаллы каждого из этих элементов существуют в двух модификациях. Низкотемпературная а-модификация характеризуется гексагональной плотной упаковкой атомов -модификация обладает ОЦК структурой. Отношение параметров решетки da у гексагональных упаковок составляет около 1,59 оно несколько меньше, чем при гексагональной плотной упаковке шаров. Энтропия плавления титана, циркония и гафния мала. Хотя дифракционные исследования строения жидких фаз еще не производились, можно думать, что в окрестности температуры плавления среднее координационное число атомов жидкости остается почти таким же, как в ОЦК кристаллах (см. табл. 16). Температурный интервал существования жидкой фазы очень велик. У циркония он составляет более 2500 К, а у гафния — более 3000 К. Можно предполагать, что в жидкой фазе четыре валентных s- и d-электрона обобществлены и таким образом концентрация электронного газа (или электронной жидкости ) велика. Поэтому жидкая фаза сохраняет устойчивость до температур 4—5 тыс. градусов. С этих позиций можно пытаться истолковать и аномально большие энтропии испарения. Они могут быть обусловлены иониза- [c.189]

Представлялось интересным исследовать взаимодействие фаз Лавеса в тройных системах, образованных цирконием с переходными металлами, и проследить, наблюдается ли корреляция между характером взаимодействия и структурным типом фаз Лавеса с одной стороны и эффективной валентностью В-компонентов — с другой. В свою очередь, особенности взаимодействия фаз Лавеса в тройных системах должны определять в значительной степени фазовые равновесия в этих системах и закономерности строения их диаграмм состояния. Мы исследовали диаграммы состояния или их элементы (взаимодействие фаз Лавеса) девяти тройных систем (2г —V-Mo [9, 10], 2г —V-W [28], 2г - V - Сг [7], [c.169]

М. Открытие К. Циглером и со-КАТАЛитические трудниками (Институт Макса СИСТЕМЫ Планка, ФРГ) нового класса НА ОСНОВЕ каталитических систем полиме-ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОГО ризации этилена при низком ТИТАНА давлении — комплексных металлорганических катализаторов И, 12]—положило начало многочисленным исследованиям в этом направлении во многих странах мира. Первыми каталитическими системами, которые нашли применение в производстве ПЭНД, были системы на основе солей титана и алкилов или галоген-алкилов алюминия. Соединения титана могли быть заменены соединениями других металлов переменной валентности ванадия, циркония, гафния, молибдена и др. Однако низкая стоимость и доступность соединений титана, достаточно высокая активность катализаторов на его основе при полимеризации этилена, возможность получения широкого ассортимента марок ПЭ [c.14]

В настоящем сообщении приводится типовой метод получения реактивной чистоты безводных хлоридов циркония, рения, тантала, индия, вольфрама, теллура, молибдена высших валентностей с применением лабораторного оборудования, [c.134]

В этой же области валентных ОН-колебаний в спектре оксинитрата циркония, кроме того, намечается перегиб у 3190—3220 сл1- , который, возможно, характеризует наличие прочного донорно-акцепторного взаимодействия молекулы воды и кислорода оксинитрата (как показано выше, энергия такого взаимодействия, рассчитанная по смещению частоты, составляет 8,5 ккал/связь). [c.81]

При сопоставлении спектров оксихлоридов 2г и Н (рис. 40) оказывается, что самые интенсивные полосы лежат в области 3000—3700 смг . Это прежде всего полоса валентных колебаний молекул воды, ассоциированных друг с другом, определяемая частотой 3420 см . Для соли циркония как это отмечалось и для рассмотренных выше соединений) она и более интенсивна, и лучше разрешена. Интенсивная полоса 3530 см относится к колебаниям связанных гидроксильных групп. Не менее интенсивны в этой же области и две слабо разрешенные полосы с частотами 3170 и 3280 см К Они принадлежат молекулам воды, образующим энергетически прочные водородные связи, очевидно, с ионом хлора. Следует заметить, что такие же частоты были зафиксированы нами в спектрах гидратированных хлоридов редкоземельных элементов. [c.82]

Уже давно в масла, на основе которых готовят к >аски и лаки, а также в алкидные смолы, чтобы ускорить их высыхание и твердение, добавляют катализаторы, известные под названием сиккативы, или сушки. Интересно сравнить действие сиккативов и катализаторов, описанных в предыдущем разделе, В обоих случаях используются одни и те же элементы с переменной валентностью и в обоих случаях они образуют с органическими молекулами растворимые соединения. Кобальт и марганец при комнатной температуре и церий при температуре затвердевания инициируют высыхание за счет образования промежуточьых продуктов, обладающих окислительными свойствами. Другие элементы типа свинца, цинка, кальция и циркония дополняют действие кобальта и марганца, облегчая процесс полимеризации. В отсутствие кобальта или марганца, иницируюших процесс высыхания, полная реакция полимеризации протекала бы значительно медленнее /40/. [c.291]

В зависимости от pH сред1з1 гидратированные ионы поливалентных металлов образуют комплексы за счет донорных гетеро-атомных групп - азота, серы, кислорода. Например, образование комплексов с поливалентными катионами титана, циркония, молибдена идет при рН<1 с катионами 3-валентных металлов - при рН= 2-3 с катионами тяжелых 2-валентных металлов - при рН>3-4 то есть процесс комплексообразования нужно учитывать уже при рН>3. При рН>5 заметны процессы образования гидрокомплексов металлов, которые сопровождаются гидролизом солей. [c.47]

К побочной подгруппе четвертой группы относятся титан цирконий 2г. гафний НГ и курцятпний Кн Эти ( -элементы — полные электронные аналоги. Валентными являются п—1)й -Ъ5---элек-троны [c.364]

Общая электронная формула валентного уровня атомов элементов IVB группы (п—Характерная степень окис ления ( + 1V) для соединений циркония и гафния это состон-ние — практически единственное, титан имеет также соединения в степени окисления ( + 11) и ( + 111). [c.233]

Несмотря на то что титан, цирконий и гафний проявляют в соединениях валентность, равную 2, 3 и 4, только последняя из них является наиболее характерной и свойственной устойчивым соединениям. В химической лаборатории находят применение некоторые соединения титана — Т102, Т1С14 и др. [c.238]

Существование в Периодической системе вставных d и /-рядов существенно влияет на ионизационные потенциалы и атомные (ионные) радиусы последующих элементов. Особенно велико влияние заполненного 4/1 -слоя, которое называется лантаноидным сжатием (контракцией). Это явление заключается в том, что наличие завершенного 4/14-уровня способствует уменьшению объема атома за счет взаимодействия оболочки с ядром вследствие последовательного возрастания его заряда. Поэтому, наприм(ф, с увеличением атомного номера в ряду лантаноидов происходит неуклонное уменьшение размеров атома. Это же явление объяенж т целый ряд особенностей, характерных для d- и sp-элементов VI периода, следующих за лантаноидами. Так, лантаноидная контракция обусловливает близость атомных радиусов и ионизационных потенциалов, а следовательно, и химических свойств -элементов V и VI периодов (Zr—Hf, Nb—Та, Мо—W и т. д.). Особенно ярко это выражено у элементов-близнецов циркония и гафния, поскольку гафний следует непосредственно за лантаноидами и лантаноидное сжатие компенсирует увеличение атомного радиуса, вызванное появлением дополнительного электронного слоя. Эффект лантаноидной контракции простирается чрезвычайно далеко, оказывая влияние и на свойства sp-элементов VI периода. В частности, для последних характерна особая устойчивость низших степеней окисления Т1+ , РЬ , Bi+з, хотя эти элементы принадлежат, соответственно, к III, IV и V группам. Это объясняется наличием так называемой инертной б52-эле- ктронной пары, не участвующей в образовании связей группировки электронов, устойчивость которой опять-таки обусловлена лантаноидной контракцией. У таллия, свинца и висмута участвуют в образовании связи лишь внешние бр-электроны (Tl[6s 6p ], Pb[6s 6p2], Bi[6s 6p ]). Аналогичное явление актиноидной контракции , по-видимому, также должно наблюдаться, хотя и в меньшей степени. Однако проследить это влияние пока невозможно вследствие малой стабильности трансурановых элементов и незавершенности VII периода. Таким образом, положение металла в Периодической системе и особенности структуры валентной электронной оболочки играют определяющую роль в интерпретации химических и металлохимических свойств элементов. [c.369]

Согласно зонной теории, у металлов валентная зона перекрывается с зоной проводимости, небольшое число высокоподвижных электронов, находящихся в ней,. обеспечивает электронную проводимость металлов.уУ титана, циркония и гафния валентная зона ( -подуровень) не заполнена электронами полностью, вследствие этого s-электроны проводимости могут переходить в валентную зону. Поэтому электропроводность титана значительно ниже электропроводности меди (от1 0,03сгси), У которой валентная зона заполнена полностью, и s-электроны не могут в ней находиться. То же самое можно сказать и о теплопроводности, так как она обусловлена в основном [c.211]

Н. Бор на основании квантовомеханических расчетов показал, что последним редкоземельным элементом является элемент 71, стало ясно, что гафний — аналог циркония. Основываясь на выводах Бора, предсказавшего строение атома 72-го элемента и его основную валентность, Д. Костер и Г. Хевеши подвергли систематическому анализу рентгено-спектральным методом норвежские и гренландские цирконы. Совпадение линий рентгенограмм остатков после выщелачивания циркона кипящими растворами кислот с вычисленными по закону Г. Мозли для 72-го элемента позволило исследователям объявить об открытии элемента, который они назвали гафнием в честь города, где было сделано открытие (Hafnia — латинское название Копенгагена). Начавшийся после этого спор о приоритете между Г. Урбеном, Д. Костером и Г. Хевеши продолжался длительное время. В 1949 г. название элемента ггфний было утверждено Международной комиссией и принято всюду [10, 12, 15]. [c.214]

Однако в те времена многих клавишей не хватало. Было известно 63 элемента из 92 естественно существующих. Многие клавиши издавали фальшивые звуки . Так, Д. И. Менделееву пришлось изменить атомные массы урана и тория, которые тогда принимали равными 116 и 120 (вместо 232 и 240) и атомную массу циркония, принимавшуюся в то время равной 138 (вместо 91). Д. И. Менделеев сумел увидеть (вернее, предвидеть) основной закон, согласно которому многие свойства элементов (валентность, атомные объемы, коэффициенты расширения и др.) изменяются периодически с возрастанием атомной массы элементов. Открытие периодического закона затруднялось из-за его сложности. Размеры периодов не одинаковы. Если в первом периоде (Н, Не) содержится всего два элемента, то во втором (Е1—Ые) — восемь, в третьем (Ма—Аг) — снова восемь, в четвертом (К—Кг)—восемнадцать, в пятом (КЬ—Хе)—тоже восемнадцать, в шестом (Сз—Кп)—тридцать два и, наконец, седьмой период оказывается недостроенным. Отметим, что числа элементов в периодах (2, 8, 8, 18, 18, 32) подчиняются общему закону 2п . При п = это выражение дает 2 при л = 2—8, при я=3—18 и при =4— 32. Кроме того, в середине периодической таблицы элементов находится 14 редкоземельных элементов, многие свойства которых (например, валентность) практически не изменяются, несмотря на увеличение атомной массы Трудность открытия периодического закона заключа лась и в том, что истинной независимой переменной, оп ределяющей свойства элементов, должна быть не масса а число электронов в атоме, т.е. заряд ядра. Д. И. Мен делеев, естественно, принял массу за такую переменную так как в механике она в значительной степени опреде ляет движение частиц. Атом был электрифицирован много позднее. Если бы были известны изотопы (атомы с одинаковым зарядом ядра и разными массами, например, водород и тяжелый водород), то, располагая их в ряд по величине массы, вряд ли можно было бы открыть периодический закон. Это удалось потому, что между массовым числом и зарядом ядра имеется определенная связь. Так, в начале таблицы элементов массовое число приблизительно в два раза больше заряда ядра. Атомная масса элемента определяется также его изотопным составом. При расположении элементов по их массовым числам Д. И. Менделееву при составлении таблицы при- [c.312]

Как правило, в состав пород продуктивных пластов входят металлы переходной валентности, такие как медь, марганец, цирконий, титан, никель, которые, как известно, обладают каталитической активностью. Исследования [67] показали, что присутствие в пластовой системе этих металлов усиливает химическую деструкцию НПАВ. Кроме того, установлено, что на стабильность ПАВ влияют сера и ее соединения. Здесь же показано, что степень химической деструкции находится в прямолинейной зависимости от содержания общей серы в породе. Аналогичная зависимость прослеживается и для соединений титана, марганца, никеля в породе. Химический состав экстрагированных пород-коллекторов каширо-по-дольских нефтяных залежей следующий [c.116]

В качестве носителей можно применять окись крем ния, алюмосиликаты, активированную окись алюминия окись циркония или германия. Катализатор максималь ной активности и низкой стоимости получается при ис пользовании в качестве носителя силикагеля или алюмо силиката с небольшим содержанием окиси алюминия После термической активации на поверхности нанесен ных окиснохромовых катализаторов содержатся окисль хрома как 6-валентного, так и 5- и 3-валентного, тогдг как в создании АЦ участвует только Сг + [51 52, с. 3 и 76], [c.40]

Следует отметить, что в спектрах дигидратов оксинитратов наряду с полосами координированной нитратогруп-пы имеется также очень интенсивная полоса 1400 которую можно интерпретировать только как валентное колебание vз нитрат-иона. Подобный факт отмечался для гексагидратов оксинитратов циркония и гафния в работе [219]. [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология