7-ma’ruza: ivb, vb,VI b

7-ma’ruza: IV^B, V^B ,VI ^B ,VII ^B guruh elementlarining fizik-kimyoviy xossalari
Reja:
1.IV^B guruh elementlarining fizik-kimyoviy xossalari
2. V^B guruh elementlarining fizik-kimyoviy xossalari
3. VI ^B guruh elementlarining fizik-kimyoviy xossalari
4. VII ^B guruh elementlarining fizik-kimyoviy xossalari
1.IV^B guruh elementlarining fizik-kimyoviy xossalari
IV^B guruh elementlariga titan,sirkoniy va gafniy elementlari kiradi.
Ti z=22 KL=3s²3p⁶3d²4s²
Zr z=40 KLM=4s²4p⁶4d²5s²
Hg z=70 KLMN=5s²5p⁶5d²6s²
Titan guruhchasi elementlarining tabiiy izotoplari

Ti-titan		Zr-sirkoniy		Hf-gafniy
Massa soni	Tabiatdagi TI-ni necha % ini tashkil etadi	Massa soni	Tabiatdagi Zr-ni necha % ini tashkil etadi	Massa soni	Tabiatdagi Hf-ni necha % ini tashkil etadi
46	7,99	90	51,46	174	0,163
47	7,32	91	11,23	176	5,21
48	73,67	92	17,11	177	18,56
49	5,46	96	17,40	178	27,10
50	5,25	96	2,80	180	35,32

Bu uchchala elementning bir qancha radioaktiv izotoplari ham bor.
Olinishi. Hozirgi vaqtda titan metali titan(IV)-xloridini 900⁰Cda kalsiy,natriy va magniy metallari bilan qaytarib olinadi;TiCI₄+2Mg=2MgCI₂+Ti+504,6kJ
TiO₂+2Ca=2CaO+Ti+357,3kJ
Fizik xossalari. Fizik xossalari jihatidan po’latga o’xshash yaltiroq,yuqori haroratda suyuqlanadigan metallardir.Bu metallarning atomlari zich joylashgan geksagonal sistemada kristallanadi.Lekin harorat ko’tarilganida polimorf o’zgarishlar yuz beradi.Bu hodisa titan uchun 880⁰C da ,sirkoniyda 865⁰C,gafniy uchun esa 1700⁰C
Titan ,sirkoniy va gafniyning fizik xossalari

Fizik xossalari	Ti	Zr	Hf
Solishtirma massasi	4,51	6,50	13,10
Suyuqlanish harorati	1735	1855	2222
Α-holatdan β-holatga o’tish harorati	880	865	1700
Ionlanish potensiali Ii	6,82	6,84	7,3
Elektrod potensiali(E^1/E^2+)	-1,75	-1,43	-1,57
E^4+ion radiusi	0,64	0,87	0,86
Atom radiusi	1,46	1,59	1,58
Kristall panjara parametrlari a- b-	2,950A^0 4,683 A^0	3,231A^0 5,147A^0	3,187A^0 5,041A^0
Issiqlik sig’imi	2,18	1,17	0,54

Titan,sirkoniy va gafniy turli tuman oddiy va kompleks birikmalar hosil qiladi.Odatdagi haroratda juda kuchsiz qaytaruvchilardir.Bu metallar har qanday sharoitda ham korroziyaga chidamli.Ularning qaytaruvchi sifatidagi aktivligi harorat ko’tarilganida ortib ketadi.Masalan,Ti o’zining suyuqlanish haroratida eng aktiv metallar qatoriga o’tib oladi.Bu elementlar o’z birikmalarida asosan to’rt valentli bo’lib,lekin ularning ikki va uch valentli birikmalari ham mavjud.Ular inert gazlar,ishqoriy va ishqoriy-yer metallaridan tashqari deyarli barcha oddiy moddalar bilan reaksiyaga kirishadi.Bu elementlar;xlor,brom,yod,kislorod va oltingugurt bilan birikmalar hosil qiladi.

Azot,uglerod,bor va D.I.Mendeleyev davriy sistemasidagi qo’shimcha guruh elementlari bilan birikib,intermetall birikmalarni hosil qiladi.
D.I.Mendeleyev davriy sistemasidagi o’ziga yaqin turgan elementlar bilan uzluksiz qattiq eritmalarni hosil qiladi.Bu metallar ftor va xlor bilan 300⁰C dan yuqori haroratda shiddatli reaksiyaga kirishadi; Ti+2CI₂=TiCI₄
Ti,Zr,Hf odatdagi sharoitda havoda barqaror bo’lsa ham Ti 1200-1300⁰C da,Zr esa 600-700⁰C da havo kislorodi ta’sirida oksidlanadi. Ti+O₂=TiO₂+946kJ
Zr+O₂=ZrO₂+1100kJ
Qaynoq suv kukun holidagi Ti,Zr,Hf lar bilan reaksiyaga kirishib gidroksidlarni hosil qiladi;Ti+2H₂O=Ti(OH)₄+2H₂
Bu reaksiyada metal kukunining o’rniga yaxlit metal olinsa, metallning sirtida himoyalovchi oksid parda hosil bo’lishi sababli, bu reaksiya darrov to’xtab qoladi.Ular 600-800⁰C da suvni parchalaydi; Ti+2H₂O=TiO₂+2H₂
Ti, Zr, Hf lar 300 ⁰C dan yuqori haroratda vodorod xlorid bilan reaksiyaga kirishadi;Ti+HCI=TiCI₄+2H₂
Ti, Zr, Hf larning nitrat kislotaga ta’sir etishi bu metallarning sirtiga bog’liq,agar metallning sirti silliq bo’lsa, unga hatto qizdirilganida ham nitrat kislota ta’sir etmaydi..Chunki qizdirilganda metal sirtida himoya parda hosil bo’ladi.Agar titanning sirti g’adir-budir bo’lsa yoki uning himoya pardasi mexanik ta’sir bilan ko’chirilsa,bunday metallni kitrat kislota sovuqda ham qizdirganda ham eritadi;3Ti+4HNO₃+H₂O=3H₂TiO₃+4NO
“Zar suvi”-(3HCI+HNO₃ aralashmasi)Ti,Zr,Hf larni eritib metall tetraxloridlariga aylantiradi:3Zr+4HNO₃+12HCI=3ZrCI₄+4NO+8H₂O.
Konsentrlangan sulfat kislota titan bilan qizdirilganida titan sulfat kislotani oltingugurt(IV)-oksidigacha qaytaradi;Ti+H₂SO₄=Ti(SO₄)₂+2SO₂+4H₂O