Валентность и степень окисления титана (Ti)

Теория:

Валентность и степень окисления титана (Ti) — это способность элемента в зависимости от условий проявлять переменные химические связи и приобретать соответствующий условный заряд.

Это переходный металл из IV группы, который наглядно демонстрирует, как переменная валентность титана приводит к разнообразным степеням окисления.

Поэтому в соединениях проявляет переменную валентность II, III, IV (2, 3, 4) и следовательно степень окисления +2, +3, +4.

Содержание страницы

Зависимость степени окисления от валентности

Для большинства соединений титана существует прямая зависимость: численное значение степени окисления совпадает со значением валентности.

Валентность (2, 3, 4) создает структурную основу — она определяет, сколько связей титан может образовать.

Степень окисления (+2, +3, +4) реализует эту возможность в виде условного заряда.

Поскольку Титан отдает электроны, его СО всегда положительна и численно равна его валентности в данном соединении.

Валентность (V) титана: 2, 3, 4

Валентность титана (то есть, число химических связей, которые он может образовать) является переменной и может быть 2, 3 или 4.

Это обусловлено тем, что атом титана имеет четыре внешних электрона и может использовать для связей разное их количество:

Валентность 2 (Два): Используются только два внешних электрона.

Пример: в оксиде титана (II) — TiO.

Валентность 3 (Три) : Используются три внешних электрона. Пример: в оксиде титана(III) — Ti₂O.

Валентность 4 (Четыре): Это самая устойчивая и распространенная валентность, где используются все четыре внешних электрона.

Пример: в диоксиде титана — TiO₂.

Степень окисления (СО) Титана: +2, +3, +4

Степень окисления титана (условный заряд) тесно связана с его валентностью и в соединениях всегда положительна, поскольку титан является металлом, который отдает электроны.

СО = +2: Менее устойчивое состояние. Например, в TiO.

СО = +3: Устойчивое состояние, характерное для многих солей Титана, например, TiCl₃.

СО = +4: Наиболее устойчивое и распространенное состояние в природе. Пример: TiO₂.

Валентность и степень окисления на примере диоксида титана (TiO₂)

Диоксид титана (TiO₂) — это наиболее стабильное соединение титана, которое наглядно демонстрирует связь между его валентностью и степенью окисления.

➡️ Валентность (V)

Валентность — это способность атома образовывать химические связи (в условной схеме O = Ti = O это число палочек).

В TiO₂ титан проявляет свою максимальную способность к связыванию — валентность IV (четыре), а кислород всегда имеет валентность II (две).

➡️ Степень окисления (СО)

Степень окисления — это условный заряд, который атомы приобретают в результате обмена электронами.

Кислород, как более электроотрицательный элемент, имеет СО = -2.

Чтобы уравновесить общий отрицательный заряд двух атомов кислорода (2 х -2 = -4), титан должен отдать четыре электрона.

Следовательно, его степень окисления СО = +4.

Пример решения, задача:

▶️ Дано:

Соединение TiCl₄ (хлорид титана (IV).

⌕ Найти:

Определите валентность (V) и степень окисления (СО) в соединении.

✨ Решение:

Определение СО: Хлор (Cl) имеет СО = -1.

СО (Ti) + 4 х (-1) = 0

СО (Ti) = +4

Валентность (V): Титан связан с четырьмя атомами хлора.

V (Ti) = IV

✅ Ответ:

Его валентность равна IV, степень окисления +4.

Ключевые моменты химии титана:

Часто задаваемые вопросы:

Какие основные значения валентности и степени окисления проявляет титан (Ti)?

Как переходный металл, проявляет переменную валентность II, III и IV.

Соответствующие им степени окисления — +2, +3 и +4.

Какое состояние является наиболее стабильным?

Наиболее стабильным состоянием является степень окисления +4 (валентность IV).

Чем отличается валентность титана от его степени окисления?

Валентность (II, III, IV) — это количество химических связей, которые может образовать.

Степень окисления (+2, +3, +4) — это условный заряд атома, который он приобретает в соединении.