Iv – гуруҳнинг d- элементлари

710. TiCl₄ – титан (IV)-хлорид

Рангсиз, осон қайнайдиган суюқлик. Нам ҳавода парчаланади («тутайди»). Углерод тетрахлорид, концентрланган хлорид кислота, суюқ SiCl₄ ва GeCl₄ билан яхши аралашади. Ниҳоятда реакцион фаол; сув, ишқорлар, аммиак гидрати, типик қайтарувчилар билан таъсирлашади. Алмашиниш ва ком-плекс ҳосил қилиш реакцияларига киришади. Олиниши: 702¹⁰, 703⁹, 709¹ га қаранг.

Mr = 189,69; d = 1,726⁽²⁰⁾; t_суюқ = – 24,1 °C; t_қайн = + 136 °C.

1. TiCl₄ + 2H₂O(совуқ) = TiCl₂(OH)₂↓ + 2HCl,

TiCl₂(OH)₂ + H₂O = TiO(OH)₂↓ + 2HCl↑ (қайн.).
2. TiCl₄ + 2H₂O(буғ) = TiO₂ + 4HCl (900 – 950 °C).
3. TiCl₄ + 2H₂O = [Ti(H₂O)₂Cl₄] (конц. HCl да),
[Ti(H₂O)₂Cl₄](суюл.) + 2H₂O F [TiCl₄(OH)₂]²⁺ + 2H₃O⁺.
4. TiCl_4(с) + 2HCl_(г) F H₂[TiCl₆].
5. TiCl₄ + 4NaOH(суюл.) = TiO(OH)₂↓ + 4NaCl + H₂O,
TiCl₄ + 4(NH₃·H₂O)[конц.] = TiO(OH)₂↓ + 4NH₄Cl + H₂O.
6. TiCl₄ + O₂ = TiO₂ + 2Cl₂ (1000 – 1200 °C).
7. 2TiCl₄ + H₂ = 2TiCl₃ + 2HCl (500 °C).
8. 3TiCl₄ + Ti = 4TiCl₃ (500 °C),
TiCl₄ + Ti = 2TiCl₂ (800 – 900 °C).
9. TiCl₄ + H⁰(Zn, конц. HCl) = TiCl₃ + HCl.
10. TiCl₄ + 4HI = TiI₄ + 4HCl (250 °C).
11. TiCl₄ + 2Mg = 2MgCl₂ + Ti (800 – 850 °C, Ar атмосферасида),
TiCl₄ + 4NaH = 4NaCl + Ti + 2H₂ (400 – 500 °C).
12. TiCl₄ + 2MCl = M₂[TiCl₆] (300 – 350 °C, p, M = K⁺, Rb⁺, Cs⁺, NH₄⁺).
13. TiCl₄ + 6KNCS = K₂[Ti(NCS)₆] + 4KCl↓ (ацетонитрилда).
14. 2TiCl₄ 2TiCl₃ (катод) + Cl₂↑ (анод) [конц. HCl да].


711. TiI₄ – титан (IV)-йодид

Қизил-жигарранг, осон суюқланувчан, осон қайнайди. Кучли қиздирилганда парчаланади. Сувда гидролизланади, концентрланган сульфат кислота, иш-қорлар билан реакцияга киришади. Йодокомплекслар ҳосил қилади. Олини-ши: 702¹¹, 710¹⁰ га қаранг.

Mr = 555,50; d = 4,40; t_суюқ = 155 °C; t_қайн = 379,5 °C.

1. TiI₄ = Ti + 2I₂ (550 – 1100 °C).

2. TiI₄ + 3H₂O = TiO(OH)₂↓ + 4HI (қайн.).
3. 3TiI₄ + 5H₂SO₄(конц.) = 3Ti(SO₄)O↓ + 6I₂↓ + 2S↓ + 5H₂O
(H₂S, SO₂ қўшимчалари).
4. TiI₄ + 4NaOH(суюл.) = TiO(OH)₂↓ + 4NaI + H₂O.
5. TiI₄ + 2KI = K₂[TiI₆](қизил) [200 °C].


Цирконий


712. Zr – цирконий

Оқ, етарлича пластик (ZrO₂, ZrN, ZrC, ZrH₂ қўшимчалари иштирокида болғаланувчан), қийин суюқланувчан, юқори ҳароратда қайнайди. Ҳавода хиралашади. Майда диспрес кукун кўринишида пирофор. Кимёвий агрессив муҳитда коррозияга чидамли. Сув, хлорид кислота, ишқорлар (ҳатто суюқ-ланмада ҳам), аммиак гидрати билан реакцияга киришмайди. Оддий аквака-тионлар ҳосил қилмайди. Концентрланган сульфат кислота, фторид кислота, «зар суви» таъсирида ўтади. Кислород, олтингугурт, қиздирилганда азот билан реакцияга киришади. Кучсиз қайтарувчи. H₂ ва O₂ сезиларли миқдо-рини ютади. Темир билан қотишмаси – ферроцирконий (40% Zr) саноат учун муҳим. Олиниши: 713⁷, 717⁶, 719¹ га қаранг.

Mr = 91,224; d = 6,50; t_суюқ = 1855 °C; t_қайн ≈ 4340 °C.
1. Zr + 2H₂O(буғ) = ZrO₂ + 2H₂ (t > 300 °C, ZrH₂ қўшимчаси).
2. Zr + 4H₂SO₄(конц.) H₂[Zr(SO₄)₂O] + 2SO₂↑ + 3H₂O.
3. Zr + 4HF(конц.) + H₂O = H₂[ZrOF₄] + 2H₂↑.
4. 3Zr + 6HCl(конц.) + 4HNO₃(конц.) = [Zr₃Cl₃(OH)₆]Cl₃ + 4NO↑ + 2H₂O.
5. Zr + H₂ ZrH₂(кулранг, аниқроғи ZrH_{2 – x}) [0,1 ≤ x ≤ 0,7].
6. Zr + O₂ = ZrO₂ (200 – 700 °C).
7. Zr(кукун) + 2E₂ = ZrE₄ (200 – 400 °C; E = F, Cl).
8. Zr(кукун) + 2Br₂ = ZrBr₄(оқ) [380 °C].
9. Zr + 2I₂ = ZrI₄ (300 – 500 °C, p).
10. Zr ZrS₃(зарғалдоқ) ZrS₂(жигарранг).
11. 2Zr + N₂ = 2ZrN(сариқ) [700 – 800 °C].


713. ZrO₂ – цирконий (IV)-оксид

Бадделеит. Оқ, қийин суюқланувчан, термик барқарор. Сув билан реакцияга киришмайди. Эритмадан сариқ гидрат ZrO₂·nH₂O кўринишида чўкади. Кимёвий инерт (айниқса чўғланган ҳолда); хлорид ва нитрат кислоталар, ишқорлар, аммиак гидрати билан реакцияга киришмайди. Концентрланган сульфат кислота таъсирида парчаланади, концентрланган фторид кислота таъсирида эритмага ўтади. Юқори ҳароратда галогенланади, типик металлар-нинг гидроксидлари билан реакцияга киришади. Углерод билан қайтарилади. Олиниши: 712^{1, 6}, 714¹, 715¹, 718^{1, 2, 4} га қаранг.

Mr = 123,22; d = 5,89; t_суюқ = 2700 °C; t_қайн ≈ 4300 °C.

1. ZrO₂·nH₂O = ZrO(OH)₂ + (n – 1)H₂O (140 °C).

2. ZrO_2(қ) + 2H₂O F Zr^IV + 4OH^–; pЭК²⁵ = 63,86.
3. ZrO₂ + 2H₂SO₄(60%) Zr(SO₄)₂↓ + 2H₂O.
4. ZrO₂ + 4HF(конц.) = H₂[ZrOF₄] + H₂O.
5. ZrO₂ + C(графит) + 2E₂ = ZrE₄ + CO₂ (500 – 700 °C; E = Cl, Br).
6. ZrO₂ + 2MOH = M₂ZrO₃ + H₂O (1000 – 1100 °C; M = Na, K).
7. ZrO₂ + 2C(кокс) + Fe = (Zr, Fe) + 2CO (1400 – 1600 °C).
^{ферроцирконий}


714. ZrO(OH)₂ – цирконий оксид-дигидроксид

Оқ, рентгеноаморф, термик беқарор. Сувда эримайди. Эритмадан сариқ гидрат ZrO₂·nH₂O кўринишида чўкади, уни кучсиз қиздирганда ZrO(OH)₂ га ўтади. Эритма остида турганда кимёвий фаоллигини йўқотади («эскиради»), махсус шароитда ишқорлар билан пептизацияланади. Олиниши: 713¹, 717⁴, 718^{6, 7} га қаранг.

Mr = 141,24; d = 3,25.
1. ZrO(OH)₂ = ZrO₂ + H₂O (300 – 600 °C).
2. ZrO(OH)_2(қ) + H₂O F Zr^IV + 4OH^–; pЭК²⁵ = 30,98.
3. ZrO(OH)₂ + 2HCl(суюл.) = ZrCl₂O_(эр) + 2H₂O.
4. ZrO(OH)₂ + 2H₂SO₄(60%) = Zr(SO₄)₂↓ + 3H₂O.
5. ZrO(OH)₂ + 2HNO₃(суюл.) = Zr(NO₃)₂O_(эр) + 2H₂O.
6. ZrO(OH)₂ + NaOH(30%-ли) + 4H₂O F Na[Zr(H₂O)₃(OH)₅],
ZrO(OH)₂ + 2NaOH(40%-ли) + H₂O F Na₂[Zr(OH)₆].


715. ZrSiO₄ – цирконий (IV)-ортосиликат

Циркон. Оқ, чўғлантирилганда парчаланади. Эҳтимол, қўш оксид (ZrSi)O₄ ҳисобланади. Сувда эримайди. Кимёвий инерт, кучли кислоталар таъсирида парчаланмайди, концентрланган фторид кислота, ишқорларда қисман парчаланади. юқори ҳароратларда типик металларнинг гидроксидлари ва оксидлари билан реакцияга киришади. Олиниши: 718⁸ га қаранг.

Mr = 183,31; d = 4,169.

1. ZrSiO₄ = ZrO₂ + SiO₂ (1540 – 1900 °C).

2. 4ZrSiO_4(қ) + 24H₂O F [Zr₄(H₂O)₁₆(OH)₈]⁸⁺ + 4H₂SiO₄^2–; pЭК²⁵ = 29,08.
3. ZrSiO₄ + 10HF(конц.) F H₂[ZrOF₄] + H₂[SiF₆] + 3H₂O.
4. ZrSiO₄ + 5NaOH(конц.) + 3H₂O F Na[Zr(H₂O)₃(OH)₅] + Na₄SiO₄ (400 °C, p).
5. ZrSiO₄ + 4NaOH = Na₂ZrO₃ + Na₂SiO₃ + 2H₂O (580 – 650 °C).
6. ZrSiO₄ + 2CaO = (CaZr)O₃ + CaSiO₃ (t > 1100 °C).
7. ZrSiO₄ + 4C(кокс) + 4Cl₂ = ZrCl₄ + SiCl₄ + 4CO (850 – 1000 °C).


716. ZrF₄ – цирконий (IV)-фторид

Оқ, кучли қиздирилганда буғланади. Совуқ сувда ёмон эрийди. ZrF₄·3H₂O кристаллогидрати қуйидаги тузилишга эга: [Zr₂(H₂O)₆F₆]F₂. Иссиқ сув, кон-центрланган сульфат кислота таъсирида парчаланади. фторокомплекслар ҳосил қилади. Олиниши: 712⁷ га қаранг.

Mr = 167,22; d = 4,6; t_субл > 600 °C;
t_суюқ = 910 °C (p); k_s = 1,5⁽²⁵⁾, 1,39⁽⁵⁰⁾.

1. ZrF₄·3H₂O = ZrF₄ + 3H₂O (80 – 100 °C, вак.).

2. 2ZrF₄(суюл.) + 8H₂O = [Zr(H₂O)₂(OH)₄F₆]^2– + 2H₃O⁺ + 2HF (20 °C),
ZrF₄ + 3H₂O = ZrOF₂·2H₂O↓ + 2HF (t > 50 °C).
3. ZrF₄ + 2H₂SO₄(конц., иссиқ) + H₂O = H₂[Zr(SO₄)₂O] + 4HF↑.
4. ZrF₄ + H₂O = H₂[ZrOF₄] (конц. HF да).
5. ZrF₄ + 3MF(конц.) = M₃[ZrF₇] (M = Na⁺, NH₄⁺),
(NH₄)₃[ZrF₇] (NH₄)₂[ZrF₆] NH₄[ZrF₅] ZrF₄.
717. ZrCl₄ – цирконий (IV)-хлорид

Оқ, ниҳоятда учувчан, фақат юқори босим остида суюқланади. Сув, кисло-талар, ишқорлар, аммиак гидрати таъсирида парчаланади. кислород билан реакцияга киришади. Типик металлар, цирконий билан қайтарилади. Ком-плекс ҳосил қилиш реакцияларига киришади. Олиниши: 712⁷, 713⁵, 715⁷, 718¹ га қаранг.

Mr = 233,04; d = 2,80; t_суюқ = 437 – 438 °C (p); t_субл = 331 °C.
1. ZrCl₄ ZrCl₃, ZrCl₂, ZrCl (t > 1700 °C).
2. ZrCl₄(суюл.) + H₂O(совуқ) = ZrCl₂O_(эр) + 2HCl.
3. 3ZrCl₄ + 6H₂O = [Zr₃Cl₃(OH)₆]Cl₃ + 6HCl (конц. HCl да).
4. ZrCl₄ + 4NaOH(суюл.) = ZrO(OH)₂↓ + 4NaCl + H₂O,
ZrCl₄ + 4(NH₃·H₂O)[конц.] = ZrO(OH)₂↓ + 4NH₄Cl + H₂O.
5. ZrCl₄ + O₂ = ZrO₂ + 2Cl₂ (600 °C).
6. ZrCl₄ + 4Na = Zr + 4NaCl (500 °C, вак.),
ZrCl₄ + 2Mg = Zr + 2MgCl₂ (700 °C).
7. 3ZrCl₄ + Zr = 4ZrCl₃(яшил) [460 – 500 °C, p],
ZrCl₄ ZrCl₂(қора) ZrCl(қора).
8. ZrCl₄ + Cl₂O = ZrCl₂O↓ + 2Cl₂ (20 °C, суюқ CCl₄ да).
9. ZrCl₄ + 2KCl = K₂[ZrCl₆] (500 °C, p).
10. 2ZrCl_4(c) F ZrCl₃⁺ + [ZrCl₅]^– F ZrCl₂²⁺ + [ZrCl₆]^2–.