Презентация "Титан" по химии – проект, доклад

ТИТАН

Титан (лат. Titanium; обозначается символом Ti) — элемент побочной подгруппы четвёртой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 22. Простое вещество титан — лёгкий металл серебристо-белого цвета.

Строение атома

Кто открыл?

Британский священник Улильям Грегор в 1791 году. Открытие титана – большая удача и самый выдающийся поступок в жизни Грегора. Добыл он титан благодаря темному песку, который обнаружил у местного моста в долине Менакин. Грегора заинтересовал магнитизм песка, похожего на антрацит, и тот решил провести эксперимент над находкой в своей мини-лаборатории. Тут-то Уильям Грегор решил, что имеет дело с неизвестным ему видом извести. Не в силах идентифицировать открытие, он позвал на помощь своего друга, который в отличии от него, занимался минералогией профессионально. Его друг, ученый Хавкинс подтвердил открытие – это новый элемент!

Нахождение в природе

Титан является весьма активным элементом, охотно вступает в спонтанные реакции с кислородом и солями. По этой причине, в земной коре химически чистый титан никогда не встречается. Кроме того, природная аллотропная модификация этого элемента четырехвалентна, из-за чего основная форма титана — оксиды, а также соли железа, кальция и алюминия. Добыча ведется совместно с добычей других металлов, основной метод выделения титана — химическая очистка по методу кислотного травления с дальнейшей обработкой и осаждением. По примерным оценкам, в состав земного грунта входит около 0,6% титана в чистом эквиваленте, что ставит его на десятое место по распространенности. Современные методы добычи титана позволяют использовать его в промышленных масштабах, ежегодные объемы производства оценивается в 5 миллионов тонн.

Физические свойства

Титан лёгкий серебристо-белый металл, пластичный. Имеет высокую вязкость, при механической обработке склонен к налипанию на режущий инструмент, и поэтому требуется нанесение специальных покрытий на инструмент, различных смазок. При обычной температуре покрывается защитной пассивирующей плёнкой оксида TiO2. Титановая пыль имеет свойство взрываться. Температура вспышки 400C Ti относится к лёгким металлам, плотность 4,5 г/см3. Температура плавлени Ti – 1700С

Получение

При переработке титановых руд сначала получается оксид титана TiO2. TiO2 превращают в хлорид TiCl4 действием хлора на раскалённую смесь оксида и угля: TiO2+C+2Cl=TiCl4+CO2. Хлорид титана (IV) восстанавливают в атмосфере аргона до металла магнием:

Химические свойства

Титан, как и алюминий, довольно активный металл. Однако благодаря образованию на поверхности металла плотной защитной оксидной пленки он обладает исключительно высокой стойкостью против коррозии превышающей стойкость нержавеющей стали. При повышенной температуре его химическая активность повышается. Так, например, титан реагирует с хлором:

При высокой температуре реагирует с кислородом:

Азотная кислота на титан не действует (кроме порошка), но разбавленная серная кислота реагирует с ним: 2Ti + 3H2SO4 → Ti2(SO4)3 + 3H2

Приминение

Титан и его сплавы в связи с их легкостью, прочностью, термической и коррозионной стойкостью применяются для изготовления: деталей самолетов, космических кораблей, ракет, подводных лодок, трубопроводов, котлов высокого давления, различных аппаратов для хи­мической промышленности. Титан широко используется в виде листов для обшивки корпусов судов, обеспечивающих высокую прочность и стойкость в морской воде. Так как титан не действует на живые ткани организма, применяется в хирургии для скрепления костей при переломах.

Спасибо за внимание!