Tabiy fanlar kafedrasi

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA TA’LIM MAXSUS VAZIRLIGI
O’ZBEKISTON-FINLANDIYA PEDAGOGIKA INSTITUTI ANIQ-TABIIY VA JISMONIY MADANIYAT FAKULTETI


KIMYO YO’NALISHI “TABIY FANLAR KAFEDRASI” 241-GURUH TALABASI
Erbutayev Yusufjon

IV B guruh elementlari: titan kichik guruhi kimyosi va ularning xususiyatlari

.

MAVZUSIDA YOZGAN


KURS ISHI
SAMARQAND-2023

Mavzu: IV B guruh elementlari: titan kichik guruhi kimyosi va ularning xususiyatlari
Reja:
Kirish: IV B guruh elementlarining elektron tuzilishi, fizik-kimyoviy xossalari umumiy xarekteriktikasi
Asosiy qism:
I Bob: Titan umumiy malumotlar
1.1 Titanning fizik-kimyoviy xossalari
1.2 Titan birikmalari
II Bob: Sirkoniy
2.1 Sirkoniy
2.1 Sirkoniy oksidlari, gidroksidlar, galogenidlar va boshqa birikmalari
III Bob Gafniy
3.1 Gafniy umumiy xossalari
Xulosalar: Titan, Sirkoniy va gafniyning ahamaiyati

KIRISH
4-guruh elementlari kislorodga yuqori yaqinlikga ega bo'lganligi sababli, har uchala metal ham to'rtta ns ² (n - 1)d ² valentlik elektronini yo'qotish natijasida +4 oksidlanish holatida metallni o'z ichiga olgan oksidli rudalar sifatida tabiiy ravishda paydo bo'ladi. Ular Ti uchun ko'rsatilganidek, tetrakloridlarga dastlabki konversiya orqali ajratiladi:
2FeTiO₃ + 6C + 7Cl₂= 2TiCl₄+ 2FeCl₃ + 6CO
keyin tetrakloridlarning Mg kabi faol metall bilan qaytarilishi.
4-guruh metallarining kimyosida +4 oksidlanish darajasi ustunlik qiladi. Faqat Ti past oksidlanish darajasida keng kimyoga ega.
3-guruh elementlaridan farqli ravishda 4-guruh elementlari muhim ilovalarga ega. Titanium (erish nuqtasi = 1668 ° C) ko'pincha yuqori harorat yoki korroziyaga chidamliligini talab qiladigan ilovalarda alyuminiy (erish nuqtasi = 660 ° C) o'rniga ishlatiladi. Masalan, havo bilan ishqalanish Mach 2,2 dan yuqori ishlaydigan tovushdan tez uchuvchi samolyotlarning terisini alyuminiyning erish nuqtasiga yaqin haroratgacha qizdiradi; shuning uchun ko'plab aerokosmik dasturlarda alyuminiy o'rniga titan ishlatiladi. Bobning ochilish fotosuratida ko'rsatilganidek, titanning korroziyaga chidamliligi arxitektura dasturlarida tobora ko'proq foydalanilmoqda. _{UO 2} da metall sirkoniy ishlatiladi-yadro reaktorlarida yoqilg'i tayoqchalarini o'z ichiga oladi, gafniy esa atom suv osti kemalari kabi yuqori quvvatli yadro reaktorlarining chiqishini modulyatsiya qiluvchi boshqaruv tayoqlarida ishlatiladi.
Davriy tendentsiyalarga mos ravishda, 4-guruh metallari ustun bo'ylab zichroq, yuqori eriydi va ko'proq elektropozitiv bo'ladi Kutilmaganda, Hf ning atom radiusi lantanid qisqarishi tufayli Zr dan bir oz kichikroq. Ularning ns ² (n - 1)d ² valentlik elektron konfiguratsiyasi tufayli +4 oksidlanish darajasi har uch metal uchun eng muhim hisoblanadi. Faqat titan +2 va +3 oksidlanish darajasida muhim kimyoga ega, ammo Ti ^2 + ning birikmalari odatda kuchli qaytaruvchidir. Aslida, Ti ^2 + (aq) ioni shunchalik kuchli qaytaruvchi bo'lib, u vodorod gazini hosil qilish uchun suvni tezda kamaytiradi.
4-guruh metallarining ortiqcha halogen bilan reaksiyasi tegishli tetragalidlarni (MX ₄ ) hosil qiladi, garchi guruhdagi eng yengil element titan ham digalidlar va trigalidlar hosil qiladi (X F emas). Titan galogenidlarining kovalent xarakteri metalning oksidlanish darajasi oshgani sayin ortadi, chunki uning zaryad-radius nisbati oshgani sayin kation tomonidan anionlarning polarizatsiyasi kuchayadi. Shunday qilib, TiCl ₂ ion tuzidir, TiCl ₄ esa tetraedral molekulalarni o'z ichiga olgan uchuvchi suyuqlikdir. Har uchala metal ham ortiqcha kislorod yoki ogʻirroq xalkogenlar (Y) bilan reaksiyaga kirishib, tegishli dioksidlar (MO ₂ ) va dikalkogenidlarni (MY ₂ ) hosil qiladi. Sanoatda TiO ₂, bo'yoqlarda oq pigment sifatida ishlatiladigan, TiCl ₄ ni kislorod bilan yuqori haroratda reaksiyaga kiritish orqali tayyorlanadi: