Соединения гафния с кислородом

Металлические и металлоподобные соединения. Порошки титана, циркония и гафния поглощают водород, кислород и азот. При этом растворенные неметаллы переходят в атомарное состояние и принимают участие в образовании химической связи. Наряду с сильно делокализованной (металлической) возникает локализованная (ковалентная) связь. Благодаря этому система приобретает повышенную твердость и хрупкость. Способность Т1, Zг и Н1 поглощать газы используется для получения глубокого вакуума, удаления газов из сплав эв и т. д. [c.531]

Г фиий, а также искусственно полученный элемент курчатовин (№ 104). Конфигурация электронной оболочки атомов этих элементов такая же, как у титана, — d s . Аналоги титана цирконий и гафний являются тяжелыми металлами — их плотности соответственно 6,45 и 13,31 г/см температуры их плавления также выше, чем у титана 1852 и 2225°С. Цирконий и гафний образуют разнообразные соединения, в устойчивых и наиболее характерных из которых цирконий и гафний четырехвалентны. Устойчивость соединений, в которых эти элементы трех- и двухвалентны, невелика п убывает в направлении Ti—Zr — Hf. В этом же направлении возрастает металлическая активность этих элементов. Цирконий и гафний, подобно титану, существуют в двух полиморфных видо-измеР ениях — а и р. Также подобно титану цирконий и гафпин при обычных температурах химически неактивны и коррозионноустойчивы, а при высокой температуре реагируют с кислородом, азотом н другими элементарными окислителями. [c.275]

Поскольку американское издание вышло в 1962 г., то становится понятным, почему ее авторы не отметили образование криптоном и ксеноном химических соединений, а также не смогли указать на искусственное приготовление (в г. Дубне под Москвой) изотопов элемента 104 — курчатовия, являющегося аналогом гафния. При изложении материала авторы не всегда последовательны. Так, введя представление о степени окисления какого-либо атома в молекуле, они не использовали его широко, например, для характеристики состояния атомов кислорода в перекисях и особенно в надперекисях. Вызывает недоумение отсутствие четкости в описании открытия периодического закона и приписывание чести открытия этого закона наряду с Д. И. Менделеевым и Л. Мейеру. [c.7]

Образует соединения с металлической связью. Порощок титана, как и цирконий и гафний, поглощает водород, кислород, азот. При этом растворённые неметаллы переходят в атомарное состояние и принимают участие в образовании химической связи. Наряду с сильно нелокализованной (металлической) возникает локализованная (ковалентная связь) связь. Поэтому металлы приобретают повьппенную твёрдость и хрупкость. Способность титана (как и циркония и гафния) поглощать газы используется для получения высокого вакуума, удаления газов из сплавов и т.д. [c.118]

СОЕДИНЕНИЯ ГАФНИЯ С КИСЛОРОДОМ [c.129]

Нарушение последовательности заполнения электронных оболочек связано с тем, что энергетический уровень, определяемый более высоким главцым квантовым числом, но меньшим орбитальным, оказывается более выгодным, чем предыдущий незаполненный уровень. Наличие у всех трех элементов незаполненных орбит во многом предопределяет их химическое поведение помимо связей с участием валентных 5- и -электронов, они способны образовывать донорно-акцепторные связи. Такая способность, наиболее ярко выраженная у титана, проявляется в соединениях с рядом элементов, в том числе с кислородом, который может быть донором двух неподеленных пар электронов. Этим объясняется образование радикалов титанила, цирконила и гафнила, а также различных продуктов присоединения и полиядерных комплексов, в которых титан имеет координационное число до 6, а цирконий и гафний — до 8. [c.179]

Характеристические соединения. При нагревании в атмосфере кислорода титан, цирконий и гафний сгорают с образованием диоксидов ЭО2. Стандартные энтальпии образования высших оксидов из простых веществ возрастают в ряду Т1 — 7г — НГ, что свидетельствует о стабилизации высшей степени окисления при переходе от Т1 к НГ [c.392]

Оксиды d-металлов IV группы образуются с большим выделением энергии и могут иметь различные степени окисления и формы химической связи. Для циркония и гафния более характерны соединения высшей степени окисления. Поглощение кислорода титаном идет, по существу, почти непрерывно, так как его оксиды обладают значительной широтой области гомогенности и, кроме того, кислород может находиться в твердом растворе а-титана или образует субоксиды. Известны следующие соединения титана с кислородом [c.329]

Соединения с кислородом. Окислы. Цирконий и гафний образуют с кислородом только по одному соединению 2гОг и НЮ2. В цирконии может растворяться до 29 ат. % кислорода с образованием твердого раствора. Двуокись циркония, как и двуокись гафния, существует в трех кристаллических модификациях моноклинной, тетрагональной и кубической, имеющих параметры решеток а=5,17А, й = 5,27А, с=5,31А и р = 80,8° а = 5,07А, с=5,1бА а=5,06 А. Моноклинная модификация циркония устойчива при низких температурах. Моноклинная модификация в тетрагональную превращается при 1075°. При этом увеличивается плотность с 5,31 до 5,72, что соответствует объемному сжатию на 7,7%, Кубическая модификация устойчива выше ЭОО . Моноклинная двуокись гафния, имеющая параметры решетки а=5,10А, 6=5,13 А, с=5,27А, Р = 80,2°, превращается в тетрагональную при 1600—1700°. Превращение также сопровождается увеличением плотности с 9,68 до 10,01. В кристаллической решетке 2гОг каждый атом циркония окружен восемью атомами кислорода, а каждый атом кислорода связан с четырьмя атомами циркония, в результате кристалл имеет природу гигантской молекулы. Такое строение кристаллической двуокиси циркония определяет ее высокую стабильность, выражающуюся в большой твердости, высокой температуре плавления, низком давлении пара и низкой химической активности. Температуры плавления ЕгОг и НЮг — соответственно 2960 и 2810°. [c.206]

В тонкораздробленном состоянии цирконий и гафний пиро-форны. При плавлении в графитовых тиглях или нагревании в контакте с углем оба металла образуют весьма устойчивые и тугоплавкие карбиды типа 2гС. На механические свойства этих металлов сильно влияет загрязнение небольшими количествами кислорода, азота или углерода. Цирконий и гафний вполне пластичны при отсутствии в них указанных элементов, но их твердость увеличивается, и они становятся хрупкими при наличии всего лишь нескольких десятых процента этих элементов. Поскольку кислород растворяется в цирконии и гафнии, а их окислы являются весьма стойкими соединениями, ни одним из известных химических [c.167]

Органические соединения. 2г и НГ образуют соединения со многими органическими веществами. В них связь атомов 2г и НГ с органической частью молекулы осуществляется через атомы Н, Р, 5, но чаще всего — через атомы кислорода. Соединения со связью Ме — С мало характерны для циркония и гафния. [c.302]

В настоящее время можно определить с чувствительностью 10 4% в титане и его соединениях свыше 40 элементов-примесей, в ниобии 18 и в тантале 17, в том числе большинство элементов верхних рядов периодической системы. Вместе с тем технические требования к чистоте этих металлов, изложенные в статье Н. П. Сажина [7], далеки от удовлетворения. Обращает внимание отсутствие чувствительных методов определения кислорода и азота, а также примесей бора, фтора, циркония, гафния, вольфрама, редкоземельных элементов, количественная оценка содержания которых в металлах высокой чистоты необходима. Отсутствуют чувствительные методы определения ниобия в тантале и наоборот— тантала в ниобии, так же как и методы определения примеси титана в ниобии и тантале. [c.79]

Перед тем, как приступить к дробной перекристаллизации, необходимо перевести фосфаты циркония и гафния в растворимые в кислотах соединения. При нагревании сырого фосфата со смесью едкого натра и перекиси натрия образуется плотное белое перекисное соединение, которое легко отмывается от растворимых фосфатов и растворяется в кислотах с выделением кислорода [3]. Эта реакция использована в настоящей методике с тем изменением, что вместо перекиси натрия применяется 30-процентная перекись водорода. [c.71]

Использование титана, циркония, гафния и их соединений. По коррозионной стойкости даже в морской воде титан превосходит все нержавеющие стали и цветные металлы. Поэтому он и его сплавы находят различное применение в машиностроении, авиа- и судостроении, турбостроении, в производстве вооружения. Добавка 0,1% Т1 резко повышает качество стали. Сталь с добавкой 2г используется в изготовлении броневых плит и щитов, стволов орудий и пр. Эти металлы связы-вакзт азот и кислород, растворенные в стали, что предотвращает образование раковин и сообщает ей однородность. [c.332]

Разделение циркония и гафния экстракцией их роданидных комплексов в диэтиловый эфир, описанное Фишером в 1947— 48 гг,, было первым экстракционным методом разделения этих элементов [61, 62]. В качестве исходных солей были использованы сульфаты циркония (гафния), однако в дальнейшем Фишер и другие отказались от применения сульфатов из-за самопроизвольного выпадения осадков и предложили использовать вместо них хлористые соединения циркония и гафния [63]. Роданидные комплексы 2г и Н экстрагируют не только диэтиловым эфиром, но и другими полярными органическими веществами, в состав которых входит электроотрицательный атом кислорода [64]. В органическую фазу переходит преимущественно роданид гафния. В качестве экстрагента в промышленности стали применять гексон [65]. [c.211]

В книге изложены основы химии важнейших редких и рассеянных элементов лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия, скандия, иттрия, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала, молибдена, вольфрама, рения. Наиболее подробно описаны синтез и свойства соединений элементов с кислородом и галогенами, а также солей, имеющих большое значение в технологии. [c.4]

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]

Двуокиси циркония и гафния могут быть получены окислением металлов, окислением тетрахлоридов в атмосфере кислорода, прокаливанием термически нестойких соединений — оксихлоридов, нитратов и др., прокаливанием гидратированных двуокисей. В последнем случае сначала образуется аморфная двуокись циркония, превращающаяся в моноклинную при 450—480° [4, 16, 17]. [c.207]

Двуокись гафния, НЮг, образуется при горении металлического гафния в кислороде или при прокаливании гидроокиси, диокса-лата, дисульфата гафния, дихлорида гафнила и других соединений гафния [c.132]

Соединения лантаноидов с кислородом. Соединения лантаноидов с кислородом в свободном виде встречаются совместно с ураном, цирконием, гафнием и торием в виде сложных минералов, где содержание лантаноидов колеблется от 0,8 до 31%. Большинство полуторных оксидов (МваОз) представляют собой бесцветные или окрашенные соединения от светло-желтого до лилового цвета. Плотности оксидов увеличиваются с ростом порядкового номера элемента. Их теплоты образования очень велики и могут быть сравнены с теплотами таких прочных оксидов, как А12О3 и MgO. Для полуторных оксидов лантаноидов характерно существование нескольких аллотропических модификаций. [c.281]

Такая цепочка выделена на рис. 14.18, изображающем проекцию структуры гидроксосоли ТЬ (ОН) 2504 [8], которая изоструктурна также и соединениям циркония и урана. Цепочки соединены друг с другом ионами 504 , атомы кислорода которых дополняют координационный полиэдр атомов металла в цепочках до антииризмы. В соединении Н (ОН)2804 НгО [9] четыре ОН-группы и молекула воды образуют плоскую пента-гональную группировку вокруг атома гафния, а два атома кислорода сульфат-ионов дополняют координационный миогограи-ник до пентагональной бипирамиды. [c.378]

Выход циркония 70%. Хуже всего происходит очистка от элементов, способных образовывать летучие иодиды. Например, от титана и гафния очистка вообще не происходит. При иодидном рафинировании хорошая очистка достигается от неметаллов (табл. 49). Кислород частично переносится с ниобием в виде летучего соединения КЬОГз. [c.322]

Как известно, цирконий и гафний по отношению к кислороду имеют координационное число восемь. Можно предположить, что в состав акво-комплекса входит восемь молекул воды — Ъг (НаО) . Нитрат- и хлорид-ионы, занимая одно координационное место, образуют с и НР комплексы типа МеЬ/ [НзО] (при условии постоянства координационного числа). Сульфат-ион может занимать одно (присоединяясь вершиной тетраэдра) или два (присоединяясь по ребру) координационных места [50]. В настоящее время трудно ответить на вопрос, сколько координационных мест занимает -группа в комплексных соединениях с цирконием и гафнием. Рентгеноструктурное исследование [55] кристаллической структуры соли 2г (504)2-4Н20 показало, что 804 -группа занимает одно координационное место (рис. 8). Блюменталь [51] также считает, что 80 -группа в этом соединении и в соединении (ЫН4)4[2г (804)4]-4Н20 занимает одно координационное место. Бейлар [52] пишет, что случаи, когда 80 -группа занимает два координационных места, почти неизвестны. [c.306]

Спектральные методы определения кислорода, азота, водорода в цирконии и гафнии. Эмиссионное спектральное определение названных элементов в цирконии и гафнии встречается со значительными трудностями, обусловленными высокими значениями потенциалов возбуждения спектральных линий, а также большой прочностью соединений циркония и гафни с газообразными элементами. [c.212]

Взаимодействие гафния с водяным паром начинается выше 375 °С при этом образуются диоксид и гидрид гафния. При этих же температурах в результате сорбции водорода образуется гидрид НГНг (б-фаза). Гидрид гафния—фаза переменного состава и, как правило, содержание водорода в ней всегда ниже отвечающего стехиометрическому составу. Гидрид гафния устойчив при содержании в нем 34,5—57 % (ат.) Hf. Растворимость водорода в a-Hf при 1052 К достигает 8,67% (ат.). С кислородом гафний образует диоксид НГОг — очень тугоплавкое соединение, устойчивое по отношению к химическому воздействию Температура плавления НГОг /пл=2905°С, температура кипения <кип= = 5400 °С. Моноклинная модификация этого соединения устойчива до 1600 °С. Удельная теплота образования НГОг из элементов при 298,15 К АЯобр=—958,78 кДж/моль. [c.265]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология