Question

Характиристика элемента титана (ti)

Answer 1

Химические свойстваНормальный электродный потенциал реакции Ti —2 e = FtTi 2 + cp 0 =—1,75 В, а реакции Ti —3 e =*± Ti 3 + ср0=—1,21 В.В соединениях проявляет степени окисления +2, +3, +4.Титаи хорошо поглощает водород. 1 моль титана сорбиро­вать до 2 молей водорода, причем наиболее интенсивно процесс этот про­текает выше 400—500 °С. При малом содержании сорбированного водо­рода внешний вид поверхности металла почти не меняется. Поглощение водорода металлом и образование твердого раствора — экзотермический процесс. Водород образует с титаном два гидрида TiH (у-фаза) с г. ц. к. решеткой (а=0,446 нм) при 62,4 % (ат.) Н и TiH 2 - i при большем со­держании водорода ТШ2~х-фаза переменного состава, которая по мере увеличения количества водорода претерпевает тетрагональное иска­жение.При взаимодействии титана с кислородом на его поверхности обра­зуется пленка оксидов. При комнатной температуре толщина этой пленки колеблется в пределах 0,17—25 нм в зависимости от длительности взаи­модействия, соответствующего 2 и 4 годам. При нагреве до 400—500 °С начинается заметное окисление титана, приводящее к образованию ди­оксида титана ТЮ2, при этом часть кислорода растворяется в металле (до 20 %), а остальные 80 % идут на формирование окалины. До ~800°С окисленный слой состоит исключительно из ТЮг со структурой рутила, а металл на границе с оксидом обогащен кислородом. Выше ~800°С дополнительно образуются фазы TiO и Ti 203. Цвет оксидного слоя зависит от температуры и длительности окисления. При низких температурах вначале наблюдаются желтый, голубой или фиолетовый цвета побежалости. В интервале 500—700 °С оксидный слой, еще прочно-сцепленный с основным металлом, имеет темно-серый цвет. При более высокой температуре образуется слой серого цвета, который легко от­слаивается.Соединяясь при высоких температурах с углеродом, титан образует карбид типа TiC (Д#= 191,7 кДж/моль). TiC по внешнему виду и свой­ствам весьма сходен с металлическим титаном, однако с большим трудом, чем последний, поддается действию кислот. TiC обладает кристалличес­кой структурой типа NaCl и плавится при ~3425±25°С. При нагреве TiC реагирует с галогенидами, кислородом, азотом.С азотом титан взаимодействует при высоких температурах, образуя нитрид TiN — вещество желтого цвета. Кристаллическая структура— типа NaCl , температура плавления /Пл=2925±25 °С, теплота образова­ния Д //0пр=334,26 кДж/моль. Нитрид титана обладает высокой элект­ропроводностью.