Tytanowce - grupa 4 (IVB)		tytan	cyrkon	hafn

Charakterystyka grupy:

Metale, srebrzystobiałe o dużej wytrzymałości mechanicznej i niskiej reaktywności w temperaturze pokojowej. W wyższych temperaturach reagują z wieloma pierwiastkami. Tworzą ditlenki, tetrachlorki, azotki i węgliki. Najtrwalszym stopniem utlenienia jest dla tytanowców +4. Związki na niższych stopniach utlenienia wykazują właściwości redukujące. Trudne to otrzymania w stanie czystym, w praktyce znajdują zastosowanie głównie związane z ich właściwościami fizycznymi.

 

Ti - tytan  (liczba atomowa 22)		średnia masa atomowa  47,90
wartościowość	+4 +2 +3	[konfiguracja elektronowa]

 Lekki, kruchy metal, dobrze przewodzący prąd elektryczny. W przyrodzie bardzo pospolity (0,5% wag.), występuje w postaci związków. W temperaturze pokojowej dość odporny chemicznie, reaguje tylko z kwasem fluorowodorowym. W podwyższonej temperaturze reaguje z fluorowcami, siarką, tlenem, parą wodną i azotem. Związki tytanu 2 i 3 wartościowego mają właściwości redukujace. Tytan znajduje zastosowanie głównie tam, gdzie chodzi o odporność na korozję i dużą wytrzymałość mechaniczną. Ditlenek tytanu służy jako biały pigment do farb kryjących, lakierów i emalii.

Wodorotlenek tytanu Ti(OH)4 otrzymuje się w postaci białego, galaretowatego osadu po zalkalizowaniu rozcieńczonych roztworów soli Ti4+ amoniakiem. Wodorotlenek tytanu ma właściwości amfoteryczne, zaś jego reaktywność w dużym stopniu zależy od sposobu otrzymania. Największe zastosowanie znajduje tytanian baru BaTiO3, charakteryzujący się dużą wartością stałej dielektrycznej.

Ditlenek tytanu ogrzewany ze stężonym kwasem siarkowym daje siarczan tytanylu TiO·SO4, bardzo łatwo hydrolizujący w wodzie do wodorotlenku tytanu i kwasu siarkowego.

Metaliczny tytan jest zdolny wchłonąć duże ilości wodoru lub tlenu (1g tytanu wchłania około 400 ml wodoru i do 30% atomowych tlenu).

TiO·SO₄ + 3H₂O ——> Ti(OH)₄ + H₂SO₄ 

powrót do tablicy

do góry strony

 

Zr - cyrkon  (liczba atomowa 40)		średnia masa atomowa  91,22
wartościowość	+4	[konfiguracja elektronowa]

 Twardy, kruchy szary metal, podobny do niklu. Z właściwości fizycznych i chemicznych przypomina tytan, jest jednak mniej od niego rozpowszechniony w przyrodzie (0,03% wag.). Na zimno cyrkon reaguje z kwasem fluorowodorowym i wodą królewską oraz gorącym ługiem.

Ze stężonym kwasem siarkowym na gorąco ditlenek cyrkonu daje siarczan Zr(SO4)2, łatwo hydrolizujacy.

Podobnie jak tytan jest zdolny wchłonąć duże ilości gazowego wodoru lub tlenu.

powrót do tablicy

do góry strony

 

Hf - hafn  (liczba atomowa 72)		średnia masa atomowa  179,79
wartościowość	+4	[konfiguracja elektronowa]

 Twardy, kruchy szary metal. Bardzo podobny do cyrkonu, jest jednak od niego bardziej zasadowy. Rozpowszechnienie w przyrodzie niewielkie(0,03% wag.). Na zimno reaguje cyrkon tylko ze stężonym kwasem siarkowym. Bardziej reaktywny w podwyższonych temperaturach.

powrót do tablicy

do góry strony