арвлюється (Ti4 +). Одержуваний дією лугу на розчин TiCl2 чорний осад Ti (OH) 2 виключно легко окислюється.
амфотерний
- основний
Освіта комплексів
Титан може утворювати численні комплексні сполуки, так як у галогенних з'єднаннях Ti + 4 має вільні орбіталі:
3d
4p
4S
6 вільних орбіталей
Це обумовлює можливість комплексоутворення, але його комплексні сполуки мають координаційне число 6. лігандів можуть бути іони води. Титан може утворювати комплексні сполуки - солі:
Окислювально-відновні процеси
Титан є характерним металом, тому йому властиві відновні властивості. Але характер оксиду титану амфотерен. Однак відновні властивості виражені трохи яскравіше. Кислотні властивості краще проявляються в кислотному середовищі. Основні - в лужному.
Ti + NaBiO3 + H2O=TiO (OH) 2 (тв) + Bi (OH) 3 (тв) + ...
Складемо іонно-електронний баланс:
| Ti0 - 4e + 3H2O=Ti + 4O (OH) 2 + 4H + | * 1
|
| (Bi + 5O3) - + 2e + 3H2O=Bi + 3 (OH) 3 + 3 (OH) - | * 2
Сумарне рівняння:
0 + 3H2O + 2 (BiO3) - + 6H2O=TiO (OH) 2 + 4H + + 2Bi (OH) 3 + 6 (OH) -
Ti0 + 2 (BiO3) - + 9H2O=TiO (OH) 2 + 4H2O + 2Bi (OH) 3 + 2 (OH) - + 2 (BiO3) - + 5H2O=TiO (OH) 2 + 2Bi (OH ) 3 + 2 (OH) -
Підсумкове рівняння реакції: + 2NaBiO3 + 5H2O=TiO (OH) 2 + 2Bi (OH) 3 + 2NaOH2O3 + H2O2 + KOH=... (TiO4) 4 + ...
Складемо іонно-електронний баланс:
| Ti2 + 3O3 - 2e + 10 (OH) -=2 (Ti + 4O4) 4 + 5H2O
1 |
| H2O2-1 + 2e=2 (O2-H) -
Сумарне рівняння:
O3 + 10 (OH) - + H2O2=2 (TiO4) 4 + 5H2O + 2 (OH) - 2O3 + 8 (OH) - + H2O2=2 (TiO4) 4 + 5H2O
Підсумкове рівняння реакції:
O3 + H2O2 + 8KOH=2K2TiO4 + 5H2O (OH) 3 + K2MoO4 + H2SO4=(TiO) 2 + ... + (MoO) 2 + ... + ...
Складемо іонно-електронний баланс:
| Ti + 3 (OH) 3 - e + 4H +=(Ti + 4O) 2+ + 2H2O | * 2
|
| (Mo + 6O4) 2- + 2e + 6H +=(Mo + 4O) 2+ + 3H2O | * 1
Сумарне рівняння:
Ti (OH) 3 + 8H + + (MoO4) 2- + 6H +=2 (TiO) 2+ + 4H2O + (MoO) 2+ + 3H2O
Ti (OH) 3 + (MoO4) 2- + 14H +=2 (TiO) 2+ + (MoO) 2+ + 7H2O
Підсумкове рівняння реакції:
Ti (OH) 3 + K2MoO4 + 4H2SO4=2 (TiO) SO4 + (MoO) SO4 + K2SO4 + 7H2O
Ванадій
На повітрі ванадій не змінюється, стійкий він до води, до розчинів мінеральних солей і лугів. Кислоти на нього діють тільки такі, які одночасно є окислювачами. На холоді на нього не діють розбавлені азотна і сірчана кислоти. Мабуть, на поверхні металу утворюється найтонша плівка оксиду, перешкоджає подальшому окислювання металу («пасивуватися стан»). Для того щоб змусити пасивуватися ванадій інтенсивно реагувати, його потрібно нагріти. При 600-700 ° С відбувається інтенсивне окислення компактного металу, а в мелкораздробленном стані він вступає в реакції при більш низькій температурі:
V + 5O22V2O52VO2 ??+ O2;
V + 5F2VF5;
2V + 2Cl2 в струмі хлораt VCl4
Прямим взаємодією елементів при нагріванні можуть бути отримані сульфіди, карбіди, нітриди, арсеніди, силіциди. Для техніки важливі жовто-бронзовий нітрид VN (tпл=2050 ° С), стійкий до води і кислотам, а також володіє високою твердістю карбід VC (tпл=2800 ° С).
Ванадій дуже чутливий до домішкам газів (O2, N2, H2), які різко змінюють його властивості, навіть якщо присутні в самих незначних кількостей. Тому й зараз можна в різних довідниках зустріти різну температуру плавлення ванадію. Забруднене ванадій, в залежності від чистоти і способу отримання металу, може плавитися в інтервалі від 1700 до 1900 ° С. При чистоті 99,8 - 99,9% його щільність дорівнює 6,11 г/см3 при 20 ° С, температура плавлення становить 1919 ° ??С, а температура кипіння +3400 ° С.
Метал виключно стійкий як в органічних, так і в більшості неорганічних агресивних середовищах. По стійкості до дії НС1, НВr і холодної сірчаної кислоти вона значно перевершує титан і нержавіючу сталь. З галогенами, за винятком самого агресивного з них - фтору, сполук не утворює. З фтором ж дає кристали VF5, безбарвні, возгоняющиеся без перетворення в рідину при 111 ° С. Атмосфера з вуглекислого газу на металевий ванадій діє значно слабкіше, ніж на його аналоги - ніобій і тантал. Він має високу стійкість до розплавленим металам, тому може застосовуватися в конструкціях атомних реакторів, де розплавлені метали використовуються як теплоносії. Ванадій не іржавіє ні в прісній, ні в морській воді, ні в розчинах лугів. Діють на нього лише розплавлені лугу:
V + 12NaOH + 5O2=4Na3V...
