Гидроксо- и гидроксооксосоединения элементов подгрупп германия и титана : синтез, строение и свойства

• Автор: Кострикин, Александр Валентинович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 334 с. : ил.

Оглавление
Введение

Часть I. Синтез и идентификация гидроксосоединений

1.1. Гидроксосоединения элементов подгрупп германия и титана

(литературный обзор)

1.1.1. Гидратированные диоксиды элементов

1.1.2. Соединения элементов подгруппы германия и щелочных металлов

1.1.3. Соединения элементов подгруппы титана и щелочных

металлов

1.2. Синтез гидратированных диоксидов элементов подгруппы германия.

1.3. Синтез гидратированных диоксидов элементов подгруппы титана

1.4. Химический анализ соединений
1.5. Синтез и идентификация оксо-, гидроксооксо- и гидроксосолей элементов подгрупп германия и титана
1.5.1. Германаты щелочных металлов
1.5.2. Гексагидроксостаннаты(1У) щелочных металлов
1.5.3. Гексагидроксоплюмбаты(1У) щелочных металлов
1.5.4. Синтез и идентификация оксо-, гидроксооксо- и гидроксосолей элементов подгруппы титана
1.5.5. Гидроксогафнаты щелочноземельных металлов
1.6. Некоторые особенности ИК спектров поглощения гидроксосолей
1.6.1. ИК спектры поглощения гидроксооксогерманатов с тетраэдрической конфигурацией связей в анионе
1.6.2. ИК спектры поглощения гидроксосолей с октаэдрической конфигурацией связей в анионе
1.6.3. ИК спектры поглощения гидратов гидроксосоединений свинца и гафния со щелочными и щелочноземельными металлами
1.7. Химический анализ гидроксооксо- и гидроксосолей
1.8. Исходные вещества, оборудование и методы исследования

Выводы к части
Часть II. Гидратированные диоксиды элементов 4 и 14 групп
2.1. Изучение кислотно-основных свойств гидратированных диоксидов методом рН-метрического (потенциометрического) титрования
2.1.1. Теоретические основы и особенности применения метода
2.1.2. Применяемая методика измерений и расчетов на примере гидратированного диоксида циркония
2.1.2.1. Методика подготовки реагентов и оборудования
2.1.2.2. Анализ данных титрования фоновых растворов электролитов
2.1.2.3. Анализ данных титрования суспензий
2.1.3. Результаты рН-метрического (потенциометрического) титрования гидратированных диоксидов элементов 4 и 14 групп
2.1.4. Расчет констант кислотно-основных равновесий по данным потенциометрического титрования суспензий гидратированных диоксидов
2.1.5. Показатели кислотно-основных констант и атомные характеристики элементов
2.1.6. Определение концентраций кислотно-основных групп на границе диоксид / раствор электролита
Выводы к разделу
2.2. Характеристика гидратированных диоксидов комплексом методов исследования
2.2.1. Гидратированный диоксид германия (фаза ОеО2'0,Ш2О)
2.2.2. Гидратированный диоксид олова БпСЬ' 1,75ГЬО
2.2.3. Гидратированный диоксид свинца(фаза РЬО2'0,1Н2О)
2.2.4. Гидратированный диоксид титана ТЮ2’Н
2.2.5.Гидратированные диоксиды НЮ2'2,ЗН20 и 7Ю2-2,5Н
Выводы к разделу
2.3. Растворимость гидратированных диоксидов в растворах щелочей
2.3.1.Растворимость диоксида германия в растворах щелочей

2.3.2.Растворимость 8п02-1,75Н20 в растворах гидроксида калия
2.3.3.Растворимость РЬ02 в растворах щелочей
2.3.4. Растворимость гидратированного диоксида титана в растворах гидроксида натрия
2.3.5. Растворимость в системе №ОН -Ег02-Н20 - Н
2.3.6. Растворимость НГО2- 2,ЗН20 в растворах щелочей
2.3.7. Сравнение данных растворимости гидратированных диоксидов в растворах щелочей
2.3.8. Качественное объяснение экспериментальных результатов
Выводы к разделу
Часть III. Гидроксо-, гидроксооксо- и оксосоли элементов 4 и 14 групп
3.1. Термогравиметрия гидроксооксосоединений элементов подгрупп германия
3.1.1. Термолиз германатов щелочных металлов
3.1.2. Термолиз гексагидроксостаннатов(1У) щелочных металлов
3.1.3. Термолиз гексагидроксоплюмбатов(ГУ) щелочных металлов
3.2. Термогравиметрические исследования гидроксосоединений
элементов подгруппы титана
3.2.1. Термолиз гидратов гидроксооксотитанатов натрия
3.2.2. Термолиз гидроксогафнатов щелочных и щелочноземельных металлов
Выводы к части III
Часть IV. Строение гидроксосоединений элементов подгрупп германия и титана
4.1. Физические характеристики атомов элементов подгрупп германия и титана
4.2. Структурные свойства диоксидов
4.2.1. Кристаллографические характеристики диоксидов элементов
подгруппы германия

Ксерогель гидратированного диоксида гафния НГО2‘2,ЗН20, по данным кристаллооптического и рентгенофазового анализов, однофазен и рентгеноаморфен. Его дифрактограмма приведена на рис. 1.7. Образцы с меньшим содержанием воды получали нагреванием НГО2'2,ЗН20 до постоянной массы при заданных значениях температуры.

l,l> ft1ГУ514* |ч||||>,
-------т------*в------зв------яя------53-------»3
26, град)
Рис. 1.7. Дифрактограмма Hf02-2,3H20 (выделен при 50 °С)
Гидратированный диоксид гафния Hf02'H20 получен по следующей методике. Навеску ксерогеля НЮ2’2,ЗН20 (2,0 г) помещали в раствор гидроксида калия с концентрацией 1,77 моль/л и выдерживали в автоклаве с тефлоновым вкладышем при 120°С в течение 50 часов.
Соединение имеет состав НЮ2'Н20 и образовано кристаллическими зернами неправильной формы, с прямолинейными ограничениями, полупрозрачными, очень слабо анизотропными, их показатель преломления п>1,75. В дифрактограмме НЮ2’Н20 наблюдаются широкие линии отражения с максимумами, приведенными в табл. П. 1.2.
Гидратированный диоксид гафния Н/О2-0,5Н2О получен нагреванием НЮ2'2,ЗН?0 при 200°С до постоянной массы. Соединение рентгеноаморфно.
1.4. Химический анализ соединений
Анализ синтезированных соединений на содержание титана, циркония, гафния, германия и олова осуществляли гравиметрическим методом в виде диоксида [122, 123], а на содержание свинца -