PPT《第二十章 过渡金属（Ⅰ）》

二、钛的重要化合物 1.? TiO2自然界存在,晶体有三种晶型,其中金红石型最重要(四方晶系)."红宝石"含微量Fe等元素显色.人工制造的TiO2粉,"钛白粉",化工原料,最白的颜料.白度是ZnS+BaSO4白的5倍,1g可使450cm2涂得雪白.生产钛白:法一:TiCl4+O2(干燥)→TiO2+2Cl2(在约1000K下反应)法二:FeTiO2+2H2SO4(>80%)→TiOSO4+ FeSO4+2H2O (约在70~80℃下反应) TiOSO4+2H2O=TiO2・H2O↓+H2SO4(加热)水解 >900℃↓煅烧 2.? BaTiO3:压电效应材料TiO2+BaCO3→BaTiO3+CO2↑(熔融状态下)压电晶体,在超声波中,受压产生电流.电流的强弱可指示超声波的强度.或是通变频 电流,则产生超声波.应用:超声发生器、置于铁轨下,可测量火车通过时压力、脉搏记录器、煤气炉打火等. 3.TiCl4 制备:TiO2+2Cl2+2C=TiCl4↑+2CO↑800~900℃下反应) (加热条件下反应)类似反应:Al2O3+3C+3Cl2→2AlCl3+3CO(亲氧元素) B2O3+3Cl2+3C→2BCl3+3CO SiO2+2Cl2+2C→SiCl4+2CO TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)H?=149kJ・mol-1>0,s?=41J・mol-1・K-1>0高温下,G?≤0, T转=149*1000/41= 3634K (3000℃还不会反应)但加C后,上述反应,H?=-72K,s?=220(>0)(任意温度都可进行) ,仅加C还原不出这些金属,以下不同: SnO2+2C=Sn+2CO↑PbO+C=Pb+CO Bi2O3+3C=2Bi+3COPbO+CO=Pb+CO2 FeO+CO=Fe+CO2如下是好方法:用COCl2,SOCl2,CHCl3,CCl4等氯化试剂: TiO2+CCl4=TiCl4↑+CO2↑(770K)TiCl4为分子晶体,mp250K,bp409KAlCl3在453K就升华了TiCl4在常温下是液体,有极强的水解性.TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl应用:①军事上,烟雾弹,经久不散 ②农业上,水解物白烟雾,就如棉被,对植物保暖防冻. ⒋Ti(IV)配位化合物 过渡金属离子易成配合物为特点在水中,可以H2O为配位体,但不是[Ti(H2O)6]4+,而是[TiO(H2O)4]2+或[Ti(OH)2 (H2O)6]2+;

同时有 ,[TiF6]2-, [TiCl6]2-, [Ti(NH3)4]4+特别指出,H2O2 中的过氧离子,易转移到高价过渡金属当配体,并有特殊颜色,作为鉴定或测定方法.如:定性判断Ti的存在P940 Ti(IV)中,加入H2O2在强酸中,pH