Автор: Пользователь скрыл имя, 09 Ноября 2011 в 11:37, курсовая работа
Титан (Titanium), Ti,— химический элемент IV группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Порядковый номер 22, атомный вес 47,90. Состоит из 5 устойчивых изотопов; получены также искусственно радиоактивные изотопы.
O20
+ 4e + 2H2O = 4(OH)-
E
= φO2/OH – φTi(OH)4/Ti = 1,23-(-0,88) = 2,11
Так как Е>0
то реакция протекает самопроизвольно
в прямом направлении и протекает до образования
защитной гидроксидной пленки. Титан способен
взаимодействовать с водой, но гидроксидная
пленка сплошная и малорастворимая, она
предохраняет компактный титан от взаимодействия
с водой вплоть то критической температуры
окисления.
Отношение
к воде без аэрации:
Ti
+ 4H2O = Ti(OH)4 + 2H2
Составим
ионно-электронный баланс:
2H2O + 2e = H2 + 2(OH)-
Ti0
– 4e + 4H2O = Ti+4(OH)4 + 4H+
E
= φH2O/H2 – φTi(OH)4/Ti = -0.41-(-0.88) =
0.47
Так как Е>0
то реакция протекает самопроизвольно
в прямом направлении и протекает до образования
защитной гидроксидной пленки, однако
не так интенсивно как при аэрации(так
как кислород более сильный окислитель
чем вода). Титан способен взаимодействовать
с водой, но гидроксидная пленка сплошная
и малорастворимая, она предохраняет компактный
титан от взаимодействия с водой вплоть
то критической температуры окисления.
Отношение
к неокислительным
кислотам:
Ti
+ 4HCl = TiCl4 + 2H2 (pH = 1)
E
= φH+/H2 – φTi4+/Ti = -0.059-(-0.88)=0.82
Так как Е>0
то реакция протекает самопроизвольно
в прямом направлении и протекает до образования
защитной пленки, состоящей из соли. Соль
TiCl4 малорастворима и оценка сплошности
имеет высокое значение, следовательно
компактный титан не будет взаимодействовать
с соляной кислотой ввиду того, что на
поверхности образуется сплошная пленка
из малорастворимой соли, которая предохраняет
титан от кислоты.
Отношение
к окислительным
кислотам:
Ti
+ 8HNO3(к) = 4NO2 + Ti(NO3)4
+ 4H2O (при повыш. темп.)
Составим
ионно-электронный баланс:
(NO3)- + e + 2H+ = NO2 + H2O |*4
Ti0
– 4e + 4(NO3)- = Ti+4(NO3)4
|*1
Ti
+ 8HNO3(к) = NO2 + TiO2 + H2O
(на холоду)
Составим
ионно-электронный баланс:
(NO3)- + e + 2H+ = NO2 + H2O |*4
Ti0
– 4e + 2H2O = TiO2 + 4H+
|*1
E
= φNO3/NO2 – φTi4+/Ti = 0.8-(-0.88) = 1.68
Реакция протекает
самопроизвольно в прямом направлении,
но плотные и сплошные оксидная или солевая
пленка предохраняет компактный титан
от взаимодействия с кислотой.
Отношение
к растворам щелочей:
Ti
+ H2O + 2NaOH = 2H2 + Na2TiO3
(pH=14)
E
= φH2O/H2 – φTi4+/Ti = -0.059*14-(-0.88) =
0.05
Реакция протекает
самопроизвольно в прямом направлении,
но малоинтенсивно.
Отношение
к расплавам щелощей:
Ti + O2 + 2NaOH(рас-в) = Na2TiO3 + H2O