"justify"> Ентальпія - 925 кДж/моль.
Ентропія при 25 ° С становить: для рутилу 50,3 для анатаза 50,0 ДжДКмоль).
Щільність рутилу 4,21-4,24, анатаза 3,9-4,15 г/см3.
Електрична провідність Ti0 2 визначається виключно стехиометрическим складом. Питома електрична провідність звичайних зразків діоксиду титану, близьких до складу Ti0 2, при 20 ° С становить 10 - 11 См/м. З підвищенням температури питома електрична провідність діоксиду титану збільшується і при 300 ° С досягає 1 См/м, а при 1000 ° С - 10 5 см/м. Зі зменшенням концентрації кисню у зразку електрична провідність збільшується, а у зразків, що знаходяться під тиском кисню, навпаки, зменшується; це вказує на електронний характер провідності. [2]
Хімічні властивості
Діоксид титану - амфотерний оксид з деяким переважанням основних властивостей, але і вони виражені надзвичайно слабо. Слабко виражені і окисні властивості діоксиду титану. З цієї причини, а також внаслідок нерастворимости у воді і багатьох інших розчинниках діоксид титану слід вважати речовиною порівняно інертним. Інертність поряд з такими фізичними властивостями, як мала летючість і висока температура плавлення, пояснюється полімерним станом діоксиду титану. Дисоціація із кисню відбувається тільки при дуже високій температурі. [2]
Взаємодія діоксиду титану з елементарними речовинами відбувається наступним чином. Під дією водню і металів діоксид титану здатний відновлюватися, причому в залежності від умов відновлення йде до трьох - або двовалентного титану. При пропущенні, наприклад, повільного струму сухого водню над розпеченим (750-1000 ° С) діоксидом титану утворюється Ti 2 0 3:
2Ti0 2 + Н 2=Ti 2 0 3 + Н 2 0 - 127,4 кДж,
а при дії водню під тиском 13-15 МПа на діоксид титану, нагрітий до 2000 ° С, відновлення йде до Ti0:
Ti0 2 + H 2=Ti0 + Н 2 0 - 183,5 кДж.
При відновленні діоксиду титану парами натрію виходить суміш:
4Ti0 2 + 4Na=Ti 2 0 3 + Ti0 + Na 4 Ti0 4.
При нагріванні діоксиду титану з магнієм до 1200 ° С відновлення йде до Ti 2 0 3.
Кальцій - найбільш сильний відновник. Відновлення Ti0 2 кальцієм протікає по екзотермічної реакції.
Ti0 2 + 2Са=Ti + 2СаО + 102,5 кДж.
Реакцію зазвичай проводять при 1000 ° С. Алюміній відновлює діоксид титану до Ti 2 0 3, TiO і навіть до елементарного титану:
6Ti0 2 + 2Аl=3Ti 2 0 3 + Аl 2 0 3 + 569 кДж;
ЗTi0 2 + 2Аl=З Ti0 + Аl 2 0 3 + 400,6 кДж;
ЗTi0 2 + 4Аl=3Ti + 2Аl 2 0 3 + 520,2 кДж.
діоксид титану вуглець синтез
Діоксид титану відновлюється вугіллям, причому утворюється монооксид титану Ti0:
Ti0 2 + С=Ti0 + СО - 315,2 кДж.
Азот і кисень на діоксид титану не діє.
Фтор легко взаємодіє з діоксидом титану з утворенням тетрахлориду і виділенням кисню:
Ti0 2 + 2F 2=TiF 4 + 0 2 + 706,0 кДж.
При дії хлору на діоксид титану утворюється тетрахлорид і виділяється кисень. Однак у зв'язку з великим значенням теплоти освіти діоксиду титану ця реакція є ендотермічний:
Ti0 2 + 2С1 2=TiCl 4 + O 2 - 178 кДж,
тому реакція йде тільки при високій температурі ( gt; 1 000 ° С) і не до кінця. Хлор легко діє на діоксид титану в присутності відновників (вугілля, метали). Бром діє на оксид титану в присутності вугілля і при високій температурі:
Ti0 2 + 2С + 2ВГ 2=HBr 4 + 2СО - 171 кДж.
Йод на діоксид титану не діє.
Взаємодія діоксиду титану з неорганічними і органічними сполуками виглядає наступним чином.
Фторид водню з діоксидом титану утворює розчинні у воді оксофторотітановие кислоти. Хлорид водню і в газоподібному, і в рідкому стані приєднується до діоксиду титану з утворенням діхлородіоксоті - Танова кислоти:
Ti0 2 + 2HCl=H 2 [Ti0 2 Сl 2].
При температурі gt; 800 ° С в присутності вугілля НСl реагує з діоксидом титану з рівняння:
Ti0 2 + 2С + 4HCl=TiCl 4 + 2СО + 2Н 2 - 328 кДж.
У воді діоксид титану розчиняється. Перекис водню діє на нього з утворенням пероксометатітановой кислоти.
Сірководень і ді...
