Дигидроксид-оксид титана

Дигидрокси́д-окси́д тита́на (метатитановая кислота, β-титановая кислота) — неорганическое соединение, оксогидроксид титана с формулой TiO(OH)₂ или H₂TiO₃, белое аморфное вещество, не растворимое в воде.

Дигидроксид-​оксид титана
Общие
Систематическое наименование	Дигидроксид-​оксид титана
Традиционные названия	Метатитановая кислота, β-титановая кислота
Хим. формула	TiO(OH)2
Физические свойства
Состояние	белое аморфное вещество
Молярная масса	97,89 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12026-28-7
PubChem	6373650
Рег. номер EINECS	234-711-4
SMILES	O[Ti](=O)O
InChI	InChI=1S/2H2O.O.Ti/h2*1H2;;/q;;;+2/p-2 ZDNBCKZJXCUXCR-UHFFFAOYSA-L
ChemSpider	4900137
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Действие раствора щелочи на растворимую оксосоль титана:

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {TiOSO_{4}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ TiO(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}$ 

• Действие раствора щелочи на растворимую соль титана(IV):

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {TiCl_{4}+4NaOH\ {\xrightarrow {}}\ TiO(OH)_{2}\downarrow +4NaCl+H_{2}O}}$ 

• Возникает при медленном распаде ортотитановой кислоты:

${\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {H_{4}TiO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ H_{2}TiO_{3}+H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

Дигидроксид-оксид титана — белое аморфное вещество.

Из раствора выпадает в виде гидрата TiO₂·n H₂O. Свежеосаждённое вещество химически активнее «старого» осадка.

Химические свойстваПравить

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{600}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{700}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {TiO(OH)_{2}\ {\xrightarrow {600-700^{o}C}}\ TiO_{2}+H_{2}O}}$ 

• Реагирует с концентрированными кислотами:

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {TiO(OH)_{2}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ TiOSO_{4}\downarrow +2H_{2}O}}$ 

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {TiO(OH)_{2}+2HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ Ti(NO_{3})_{2}(OH)_{2}+H_{2}O}}$ 

• Реагирует с перекисью водорода (качественное обнаружение):

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{(}\mathsf{n}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\mathsf{2}\mathsf{)}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->$${\mathsf {TiO(OH)_{2}+H_{2}O_{2}+(n-2)H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ TiO(O_{2})\cdot nH_{2}O\downarrow }}$  — жёлтый осадок;

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{[}\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{(}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->$${\mathsf {TiO(OH)_{2}+H_{2}O_{2}+2HNO_{3}+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ [Ti(H_{2}O)_{4}](O_{2})(NO_{3})_{2}\downarrow }}$  — жёлтый осадок;

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{4}}\mathsf{[}\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{7}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {TiO(OH)_{2}+H_{2}O_{2}+4KOH\ {\xrightarrow {}}\ K_{4}[Ti(O_{2})_{4}]\downarrow +7H_{2}O}}$  — бесцветный раствор.

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.