Bài thảo luận Hóa vô cơ - TiO₂
NHÓM 25_LỚP L03
TiO2
Nhóm 25 – Lớp L03
GVHD:Trần Minh Hương
Thành viên:
1) Phùng Thị Thùy Linh - MSSV: 61001728
2) Huỳnh Tuyết Phương - MSSV: 61002514
3) Đinh Thị Hồng - MSSV: V1001176
4) Hoàng Thị Ngọc Trâm - MSSV: 61003515
TiO2
Cấu tạo và tính chất vật lí
I.
1. Cấu tạo
TiO2 có mạng lưới tứ phương trong đó mỗi ion Ti4+ được
ion O2- bao quanh kiểu bát diện, đây là kiến trúc điển hình
của hợp chất có công thức MX2.
=> Hình khối bát diện của tinh thể.
2. Tính chất vật lý
TiO2 gồm có 4 dang thù hình: vô định hình, anatase (tetragonal), rutile (tetragonal) và
brookite (orthorhombic). Trong đó dạng phổ biến nhất là rutile .
Titan đioxit là chất rắn màu trắng, khi đun nóng có màu vàng, khi làm lạnh thì trở lại
màu trắng. Tinh thể TiO2 có độ cứng cao, khó nóng chảy (Tnc0 = 18700C)
II. Các tính chất hóa học điển hình
TiO2 bền về mặt hoá học (nhất là dạng đã nung), không phản ứng với nước, dung dịch
axit vô cơ loãng(trừ HF), kiềm, amoniac, các axit hữu cơ. TiO2 chỉ tác dụng với axit đun
nóng lâu, kiềm nóng chảy:
TiO2 2NaOH Na2TiO3 H2O
1002000 C
TiO2 2H2SO4 Ti(SO4 )2 2H2O
TiO2 + 6 HF
TiO2 tan rõ rệt trong borac và trong photphat nóng chảy
H2TiF6 + 2H2O
Ở nhiệt độ cao TiO2 có thể phản ứng với cacbonat và oxit kim loại để tạo thành các muối
o
titanat:
TiO2 MCO3 8001100C(MTi)O3 CO2
(M là Ca, Mg, Ba, Sr)
1
NHÓM 25_LỚP L03
TiO2
12001300o C
TiO2 MO (MTi)O3
(M là Pb, Mn, Fe, Co)
TiO2 +Na2CO3 Na2TiO3 +CO2
TiO2 dễ bị hidro, cacbon monooxit và titan kim loại khử về các oxit thấp hơn.
1002000 C
TiO2 2H2SO4 Ti(SO4 )2 2H2O
10000C
2TiO2 H2 Ti2O H2O
3
TiCl4
o
2TiO2 CO 800 CTi2O3 CO2
o
3TiO2 Ti 9001000C2Ti2O3
`
Tính chất đặc trưng và quan trọng nhất của TiO2 là tính quang hóa xúc tác. Dưới tác dụng
của tia cực tím, TiO2 phân hủy H2O thành gốc tự do HO. Gốc tự do
này có thời gian sống rất ngắn nhưng hiệu lực oxy hóa thì rất mạnh và không chọn lọc, có
thể oxy hóa được hầu hết các chất hữu cơ trong nước.
Một ưu điểm nữa là gốc hydroxyl oxy hóa các chất hữu cơ với một tốc độ cực kỳ nhanh.
III.
Điều chế
• Trong công nghiệp TiO2 được điều chế bằng cách đốt cháy TiCl4 trong khí oxi ở
푡표
nhiệt độ 900oC – 1000oC :
TiCl4 + O2
TiO2 + 2Cl2
Hoặc bằng cách thủy phân titanyl sunfat.
Sơ đồ sản xuất TiO2 từ quặng ilmenit:
푛푔 푖 푛 푚 푛 푣 푖
h ề
ị
ớ
퐻ò푎 tan 푏ằ푛푔 푛ướ 푐
+퐿À푀 퐿Ạ푁퐻
푎푥푖푡 푠푢푛푓푢푟푖푐 đ 푐
ặ
Ilmenit (FeTiO3)
TiOSO4+FeSO4
ddTiOSO4
푛푢푛푔 퐻2푇푖푂 900표퐶 1000표퐶
3 ở
đ푢푛 푠ô푖 푇푖푂푆푂4 + 퐻2푂
-
TiO2
H2TiO3
• Trong phòng thí nghiệm, để TiO2 có chất lượng cao người ta thường đi từ TiCl4
➢ Phản ứng pha khí: đốt TiCl4 trong không khí.
➢ Phản ứng pha lỏng: Cho TiCl4 tác dụng với dung dịch kiềm rồi lọc lấy kết tủa
và nung ở nhiệt độ cao.
IV.
Ứng dụng
Do trơ về mặt hóa học nên TiO2 được dùng làm chất độn cho cao su, nó cũng được dùng
trong sản xuất các loại sơn để tăng độ sáng, tăng tính phản chiếu màu và tạo màu trắng bền.
TiO2 là chất thay thế chì trắng (Pb(OH)2.PbCO3) vì không độc hại và không bị xám khi để
ngoài không khí.
TiO2 cũng được sử dụng trong nhiều sản phẩm ứng dụng hàng ngày như chất dẻo, kem
đánh răng, mỹ phẩm và kem chống nắng vì nó có khả năng chống lại tia UV.
2
2 trang
19140
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài thảo luận Hóa vô cơ - TiO₂", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_thao_luan_hoa_vo_co_tio.docx
