Степень окисления титана

Общие сведения о степени окисления титана

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Титан расположен в четвертом периоде IV группы побочной (B) подгруппы Периодической таблицы. Обозначение – Ti. В Виде простого вещества титан представляет собой серебристо-белый металл.

Относится к легким металлам. Тугоплавок. Плотность – 4,50 г/см³. Температуры плавления и кипения равны 1668^oС и 3330^oС, соответственно.

Титан коррозионно-устойчив при на воздухе при обычной температуре, что объясняется наличием на его поверхности защитной пленки состава TiO₂. Химически устойчив во многих агрессивных средах (растворы сульфатов, хлоридов, морской воды и т.д.).

Степень окисления титана в соединениях

Титан может существовать в виде простого вещества – металла, а степень окисления металлов в элементарном состоянии равна нулю, так как распределение электронной плотности в них равномерно.

В своих соединениях титан способен проявлять степени окисления (+2) (Ti⁺²H₂, Ti⁺²O, Ti⁺²(OH)₂, Ti⁺²F₂, Ti⁺²Cl₂, Ti⁺²Br₂), (+3) (Ti⁺³₂O₃, Ti⁺³(OH)₃, Ti⁺³F₃, Ti⁺³Cl₃, Ti⁺³₂S₃) и (+4) (Ti⁺⁴F₄, Ti⁺⁴H₄, Ti⁺⁴Cl₄, Ti⁺⁴Br₄).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Валентность III и степень окисления (-3) азот проявляет в соединении: а) N₂H₄; б) NH₃; в) NH₄Cl; г) N₂O₅

Решение

Для того, чтобы дать верный ответ на поставленный вопрос будем поочередно определять валентность и степень окисления азота в предложенных соединениях.

а) валентность водорода всегда равна I. Общее число единиц валентности водорода равно 4-м (1×4 = 4). Разделим полученное значение на число атомов азота в молекуле: 4/2 = 2, следовательно, валентность азота равна II. Этот вариант ответа неверный.

б) валентность водорода всегда равна I. Общее число единиц валентности водорода равно 3-м (1×3 = 3). Разделим полученное значение на число атомов азота в молекуле: 3/1 = 2, следовательно, валентность азота равна III. Степень окисления азота в аммиаке равна (-3):

x + 3×1 = 0;

x = -3.

Это верный ответ.

Ответ

Вариант (б).

ПРИМЕР 2

Задание

Одинаковую степень окисления хлор имеет в каждом из двух соединений:

а) FeCl₃ и Cl₂O₅;

б) KClO₃ и Cl₂O₅;

в) NaClи HClO;

г) KClO₂ и CaCl₂.

Решение

Для того, чтобы дать верный ответ на поставленный вопрос будем поочередно определять степень окисления хлора в каждой паре предложенных соединений.

а) Степень окисления железа равна (+3), а кислорода – (-2). Примем значение степени окисления хлора за «х» и «у» в хлориде железа (III) и оксиде хлора, соответственно:

3 + х ×3 = 0;

3х = -3;

x = -1.

у ×2 + (-2)×5 = 0;

2у = 10;

у = +5.

Ответ неверный.

б) Степени окисления калия и кислорода равны (+1) и (-2), соответственно. Примем значение степени окисления хлора за «х» и «у» в предложенных соединениях:

1 + х + (-2)×3 = 0;

x -5 = 0;

x = +5.

y ×2 + (-2)×5 = 0;