Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Плотность титана

Плотность титана и другие его физические свойства

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Титан в виде слитка – твердый серебристо-белый металл (рис. 1), ковкий и пластичный, хорошо поддающийся механической обработке. Однако даже незначительная доля примесей резко изменяет его механические свойства, делая его более твердым и хрупким.
Титан. Внешний вид и его плотность

Рис. 1. Титан. Внешний вид.

Основные константы титана приведены в таблице ниже.

Таблица 1. Физические свойства и плотность титана.

Плотность, г/см3

4,54

Температура плавления, oС

1667

Температура кипения, oС

3385

Тип кристаллической решетки

гексагональная

Титан имеет гексагональную плотноупакованную структуру, которая при высоких температурах трансформируется в кубическую объемно-центрированную.

Распространенность титана в природе

По распространенности в земной коре титан занимает девятое место среди всех химических элементов. Его содержание в ней составляет 0,63% (масс.). Титан встречается в природе исключительно в виде соединений. Из минералов титана наибольшее значение имеют рутил TiO2, ильменит FeTiO3, перовскит CaTiO3.

Краткая характеристика химических свойств и плотность титана

При обычной температуре титан в компактном виде (т.е. в форме слитков, толстой проволоки и т.д.) на воздухе коррозионно устойчив. Например, он в противоположность сплавам на основе железа не ржавеет даже в морской воде. Это объясняется образованием на поверхности тонкой, но сплошной и плотной защитной пленки оксида. При нагревании пленка разрушается, и активность титана заметно возрастает. Так, в атмосфере кислорода компактный титан загорается лишь при температуре белого каления (1000oС), превращаясь в порошок оксида TiO2. Реакции с азотом и водородом протекают примерно при тех же температурах, но гораздо медленнее, при этом образуются нитрид TiN и гидрид TiH4 титана.

Ti + O2 = TiO2;

2Ti + N2 = 2TiN;

Ti + 2H2 = TiH4.

Площадь поверхности титана существенно влияет на скорость реакций окисления: тонкие стружки титана вспыхивают при внесении в пламя, а очень мелкие порошки пирофорны – на воздухе самовоспламеняются.

Реакция с галогенами начинается при слабом нагревании и, как правило, сопровождается выделением значительного количества теплоты, при этом всегда образуются тетрагалогенидытитна. Лишь в взаимодействие с йодом требует более высоких (200oС) температур.

Ti + 2Cl2 = TiCl4;

Ti + 2Br2 = TiBr4.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Определите плотность по водороду смеси гелия и кислорода объемами 300 дм3 и 100 дм3 соответственно.
Решение Найдем объемные доли веществ в смеси:

j = Vgas / Vmixture_gas;

j (O2) = V(O2) / Vmixture_gas;

j (O2) = 100 / (300 + 100) = 100 / 400 = 0,25.

j (He) = V(He) / Vmixture_gas;

j (He) = 300 / (300 + 100) = 300 / 400 = 0,75.

Объемные доли газов будут совпадать с молярными, т.е. с долями количеств веществ, это следствие из закона Авогадро. Найдем условную молекулярную массу смеси:

Mrconditional (mixture) = j (O2) ×Mr(O2) + j (He) ×Mr(He);

Mrconditional (mixture) = 0,25× 32 + 0,75×20 = 8 + 15 = 23.

Найдем относительную плотность смеси по кислороду:

DH2(mixture) = Mrconditional (mixture) / Mr(O2);

DH2(mixture) = 23 / 2 = 11,5.

Ответ Относительная плотность по водороду смеси, состоящей из гелия и кислорода равна 11,5.
ПРИМЕР 2
Задание Определите плотность по водороду газовой смеси, в которой массовая доля диоксида серы составляет 60%, а диоксида углерода – 40%.
Решение Объемные доли газов будут совпадать с молярными, т.е. с долями количеств веществ, это следствие из закона Авогадро. Найдем условную молекулярную массу смеси:

Mrconditional (mixture) = j (SO2) ×Mr(SO2) + j (CO2) ×Mr(CO2);

Mrconditional (mixture) = 0,6 × 64 + 0,4 × 44 = 38,4 + 17,6 = 56.

Найдем относительную плотность смеси по водороду:

DH2(mixture) = Mrconditional (mixture) / Mr(H2);

DH2(mixture) = 56 / 2 = 28.

Ответ Относительная плотность по водороду смеси, состоящей из диоксида серы и диоксида углерода равна 28.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.