تیو چه هیدروکسید. تیتانیوم - فلز

کشف TiO 2 تقریباً به طور همزمان و مستقل توسط انگلیسی W. Gregor و شیمیدان آلمانی M. G. Klaproth انجام شد. دبلیو گرگور، با مطالعه ترکیب ماسه آهن دار مغناطیسی (کرید، کورنوال، انگلستان، 1789)، یک "زمین" (اکسید) جدیدی از یک فلز ناشناخته را جدا کرد که او آن را menaken نامید. در سال 1795 شیمیدان آلمانی کلاپروت عنصر جدیدی را در کانی روتیل کشف کرد و آن را تیتانیوم نامید و بعداً ثابت کرد که روتیل و خاک مناکن اکسیدهای یک عنصر هستند. اولین نمونه تیتانیوم فلزی در سال 1825 توسط J. Ya. Berzelius بدست آمد. یک نمونه تیتانیوم خالص توسط A. van Arkel هلندی و J. de Boer در سال 1925 با تجزیه حرارتی بخارات TiI یدید تیتانیوم به دست آمد.

مشخصات فیزیکی:

تیتانیوم فلزی سبک و سفید نقره ای است. پلاستیک، جوش داده شده در فضای بی اثر.
ویسکوزیته بالایی دارد، در حین ماشینکاری مستعد چسبیدن به ابزار برش است و به همین دلیل اعمال پوشش های مخصوص روی ابزار، روان کننده های مختلفی مورد نیاز است.

خواص شیمیایی:

در دمای معمولی، با یک فیلم اکسید غیرفعال محافظ، مقاوم در برابر خوردگی پوشیده شده است، اما هنگامی که به پودر خرد می شود، در هوا می سوزد. گرد و غبار تیتانیوم می تواند منفجر شود (نقطه اشتعال 400 درجه سانتیگراد). هنگامی که در هوا تا 1200 درجه سانتیگراد گرم می شود، تیتانیوم با تشکیل فازهای اکسیدی با ترکیب متغیر TiOx می سوزد.
تیتانیوم در برابر محلول های رقیق بسیاری از اسیدها و قلیاها (به جز HF، H 3 PO 4 و H 2 SO 4 غلیظ) مقاوم است، با این حال، به راحتی حتی با اسیدهای ضعیف در حضور عوامل کمپلکس کننده، به عنوان مثال، با اسید هیدروفلوریک HF واکنش نشان می دهد. تشکیل یک آنیون کمپلکس 2-.
وقتی تیتانیوم گرم می شود با هالوژن ها برهم کنش می کند. با نیتروژن بالای 400 درجه سانتیگراد، تیتانیوم نیترید TiN x را تشکیل می دهد (x=0.58-1.00). هنگامی که تیتانیوم با کربن برهمکنش می کند، کاربید تیتانیوم TiC x (x=0.49-1.00) تشکیل می شود.
تیتانیوم هیدروژن را جذب می کند و ترکیباتی با ترکیب متغیر TiH x را تشکیل می دهد. هنگامی که گرم می شوند، این هیدریدها با آزاد شدن H2 تجزیه می شوند.
تیتانیوم با بسیاری از فلزات آلیاژهایی تشکیل می دهد.
در ترکیبات، تیتانیوم حالت های اکسیداسیون +2، +3 و +4 را نشان می دهد. پایدارترین حالت اکسیداسیون +4 است.

مهمترین ارتباطات:

دی اکسید تیتانیوم, TiO 2 . پودر سفید، زرد در هنگام گرم شدن، چگالی 3.9-4.25 g/cm 3. آمفوترن در H 2 SO 4 غلیظ فقط با حرارت دادن طولانی مدت حل می شود. هنگامی که با سودا Na 2 CO 3 یا پتاس K 2 CO 3 ذوب می شود، اکسید TiO 2 تیتانات ها را تشکیل می دهد:
TiO 2 + K 2 CO 3 \u003d K 2 TiO 3 + CO 2
هیدروکسید تیتانیوم (IV). TiO(OH) 2 *xH 2 O، از محلول های نمک های تیتانیوم رسوب می کند، با دقت کلسینه می شود تا اکسید TiO 2 به دست آید. هیدروکسید تیتانیوم (IV) آمفوتریک است.
تتراکلرید تیتانیوم، TiCl 4 ، در شرایط عادی - یک مایع زرد مایل به دود در هوا است که با هیدرولیز قوی TiCl 4 با بخار آب و تشکیل قطرات ریز HCl و تعلیق هیدروکسید تیتانیوم توضیح داده می شود. آب جوش به اسید تیتانیک (??) هیدرولیز می شود. کلرید تیتانیوم (IV) با تشکیل محصولات افزودنی مشخص می شود، به عنوان مثال، TiCl 4 * 6NH 3، TiCl 4 * 8NH 3، TiCl 4 * PCl 3 و غیره. هنگامی که کلرید تیتانیوم (IV) در HCl حل می شود، اسید پیچیده H 2 تشکیل می شود که در حالت آزاد ناشناخته است. نمک های Me 2 آن به خوبی متبلور می شوند و در هوا پایدار هستند.
احیای TiCl 4 با هیدروژن، آلومینیوم، سیلیکون و سایر عوامل احیا کننده قوی باعث تولید تری کلرید تیتانیوم و دی کلرید TiCl 3 و TiCl 2 - جامداتی با خواص احیایی قوی شد.
نیترید تیتانیوم- یک فاز بینابینی با سطح وسیع همگنی، بلورهایی با یک شبکه صورت محور مکعبی است. به دست آوردن - با نیترید کردن تیتانیوم در دمای 1200 درجه سانتیگراد یا با روشهای دیگر. به عنوان یک ماده مقاوم در برابر حرارت برای ایجاد پوشش های مقاوم در برابر سایش استفاده می شود.

کاربرد:

به شکل آلیاژاین فلز در صنایع شیمیایی (راکتورها، خطوط لوله، پمپ ها)، آلیاژهای سبک، استئوپروتزها استفاده می شود. این مهمترین ماده ساختاری در هواپیما، موشک و کشتی سازی است.
تیتانیوم افزودنی آلیاژی در برخی از گریدهای فولادی است.
نیتینول (نیکل-تیتانیوم) یک آلیاژ حافظه دار است که در پزشکی و فناوری استفاده می شود.
آلومینیدهای تیتانیوم در برابر اکسیداسیون و مقاوم در برابر حرارت بسیار مقاوم هستند که به نوبه خود کاربرد آنها را در صنعت هوانوردی و خودروسازی به عنوان مواد ساختاری تعیین می کند.
در قالب اتصالاتدی اکسید تیتانیوم سفید در رنگ ها (به عنوان مثال، سفید تیتانیوم) و همچنین در تولید کاغذ و پلاستیک استفاده می شود. افزودنی غذایی E171.
ترکیبات ارگانوتیتانیوم (به عنوان مثال تترابوتوکسی تیتانیوم) به عنوان کاتالیزور و سخت کننده در صنایع شیمیایی و رنگ استفاده می شود.
ترکیبات غیر آلی تیتانیوم در صنایع شیمیایی، الکترونیکی و فایبرگلاس به عنوان یک افزودنی استفاده می شود.

Matigorov A.V.
دانشگاه ایالتی HF Tyumen

زیرکونیوم و هافنیوم در حالت اکسیداسیون +4 ترکیباتی را تشکیل می دهند، تیتانیوم نیز قادر به تشکیل ترکیبات در حالت اکسیداسیون +3 است.

ترکیباتی با حالت اکسیداسیون +3. ترکیبات تیتانیوم (III) از احیای ترکیبات تیتانیوم (IV) به دست می‌آیند. مثلا:

1200 ºС 650 ºС

2TiO 2 + H 2 ¾ ® Ti 2 O 3 + H 2 O ; 2TiCl 4 + H 2 ¾® 2TiCl 3 + 2HCl

ترکیبات تیتانیوم (III) بنفش هستند. اکسید تیتانیوم عملاً در آب حل نمی شود، خواص اساسی را نشان می دهد. نمک های اکسید، کلرید، Ti 3+ عوامل کاهنده قوی هستند:

4Ti +3 Cl 3 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4Ti +4 OCl 2 + 4HCl

برای ترکیبات تیتانیوم (III)، واکنش های عدم تناسب ممکن است:

2Ti +3 Cl 3 (t) ¾® Ti +4 Cl 4 (g) + Ti +2 Cl 2 (t)

در حرارت بیشتر، کلرید تیتانیوم (II) نیز نامتناسب است:

2Ti +2 Cl 2 (t) \u003d Ti 0 (t) + Ti +4 Cl 4 (g)

ترکیباتی با حالت اکسیداسیون +4.اکسیدهای تیتانیوم (IV)، زیرکونیوم (IV) و هافنیوم (IV) مواد نسوز و از نظر شیمیایی نسبتاً بی اثر هستند. آنها خواص اکسیدهای آمفوتریک را نشان می دهند: آنها به آرامی با اسیدها در طول جوشش طولانی مدت واکنش می دهند و در طول همجوشی با مواد قلیایی برهم کنش می کنند:

TiO 2 + 2H 2 SO 4 \u003d Ti (SO 4) 2 + 2H 2 O;

TiO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 TiO 3 + H 2 O

اکسید تیتانیوم TiO 2 وسیع ترین کاربرد را پیدا می کند؛ از آن به عنوان پرکننده در تولید رنگ، لاستیک و پلاستیک استفاده می شود. اکسید زیرکونیوم ZrO 2 برای ساخت بوته ها و صفحات نسوز استفاده می شود.

هیدروکسیدهاتیتانیوم (IV)، زیرکونیوم (IV) و هافنیوم (IV) - ترکیبات آمورف با ترکیب متغیر - EO 2 × nH 2 O. مواد تازه به دست آمده کاملاً واکنش پذیر هستند و در اسیدها حل می شوند، هیدروکسید تیتانیوم نیز در قلیاها محلول است. رسوبات کهنه بسیار بی اثر هستند.

هالیدها(کلریدها، برومیدها و یدیدها) Ti(IV)، Zr(IV) و Hf(IV) ساختار مولکولی دارند، فرار و واکنش پذیر هستند و به راحتی هیدرولیز می شوند. هنگامی که گرم می شود، یدیدها تجزیه می شوند و فلزات را تشکیل می دهند که در تولید فلزات با خلوص بالا استفاده می شود. مثلا:

TiI 4 = Ti + 2I 2

فلوریدهای تیتانیوم، زیرکونیوم و هافنیوم پلیمری هستند و واکنش ضعیفی دارند.

نمکعناصر زیرگروه تیتانیوم در حالت اکسیداسیون +4 کم و از نظر هیدرولیتیکی ناپایدار هستند. معمولاً هنگامی که اکسیدها یا هیدروکسیدها با اسیدها واکنش می دهند، نمک های متوسط ​​​​تشکیل نمی شوند، بلکه مشتقات اکسو یا هیدروکسو تشکیل می شوند. مثلا:

TiO 2 + 2H 2 SO 4 \u003d TiOSO 4 + H 2 O; Ti (OH) 4 + 2HCl \u003d TiOСl 2 + H 2 O

تعداد زیادی کمپلکس آنیونی تیتانیوم، زیرکونیوم و هافنیوم توصیف شده است. پایدارترین در محلول ها و ترکیبات فلورایدی که به راحتی تشکیل می شوند:

EO 2 + 6HF \u003d H 2 [EF 6] + 2H 2 O; EF 4 + 2KF \u003d K 2 [EF 6]

تیتانیوم و آنالوگ های آن با ترکیبات هماهنگی مشخص می شوند که در آن آنیون پراکسید نقش یک لیگاند را ایفا می کند:

E (SO 4) 2 + H 2 O 2 \u003d H 2 [E (O 2) (SO 4) 2]

در این مورد، محلول‌های ترکیبات تیتانیوم (IV) رنگ زرد نارنجی به دست می‌آورند که تشخیص تحلیلی کاتیون‌های تیتانیوم (IV) و پراکسید هیدروژن را ممکن می‌سازد.

هیدریدها (EN 2)، کاربیدها (ES)، نیتریدها (EN)، سیلیسیدها (ESi 2) و بوریدها (EV، EV 2) ترکیباتی با ترکیب متغیر و فلز مانند هستند. ترکیبات دوتایی دارای خواص ارزشمندی هستند که به آنها امکان استفاده در فناوری را می دهد. به عنوان مثال، آلیاژ 20% HfC و 80% TiC یکی از نسوزترین آلیاژها، m.p است. 4400 ºС.

در دماهای بالا، تیتانیوم با هالوژن، اکسیژن، گوگرد، نیتروژن و سایر عناصر ترکیب می شود. این اساس استفاده از آلیاژهای تیتانیوم با آهن است ( فروتیتانیوم) به عنوان یک افزودنی به فولاد. تیتانیوم با نیتروژن و اکسیژن موجود در فولاد مذاب ترکیب می شود و در نتیجه از آزاد شدن دومی در طول انجماد فولاد جلوگیری می کند - ریخته گری همگن است و حفره ندارد.

تیتانیوم از ترکیب با کربن کاربید تشکیل می دهد. از کاربیدهای تیتانیوم و تنگستن با افزودن کبالت، آلیاژهایی به دست می‌آید که از نظر سختی نزدیک به الماس هستند.

دی اکسید تیتانیوم TiO 2 یک ماده نسوز سفید رنگ است که در آب و اسیدهای رقیق نامحلول است. این یک اکسید آمفوتریک است، اما هر دو ویژگی بازی و اسیدی آن ضعیف بیان می شود.

در طبیعت به عنوان یافت می شود روتیل(سنگونی مکعبی)، کمتر به شکل آناتاز(سنگونی چهارضلعی) و بروکیتا(سنگونی لوزی). در روتیل، هر یون Ti 4+ توسط شش یون O 2- و هر یون O 2- توسط سه یون Ti 4 + احاطه شده است. در دو شکل کریستالی دیگر، همسایگان بلافصل یونها یکسان هستند.

دی اکسید تیتانیوم کاملا خالص بی رنگ است. در طبیعت معمولاً آلوده به اکسیدهای آهن و در نتیجه رنگی است.

کاملاً در آب و اسیدهای رقیق نامحلول است. در اسید سولفوریک غلیظ گرم، با تشکیل احتمالی به آرامی حل می شود سولفیت تیتانیوم Ti(SO 4) 2 که با این حال به دلیل سهولت انتقال آن به دلیل هیدرولیز به شکل خالص نمی توان آن را جدا کرد. تیتانیل سولفیت(TiO)SO4. این نمک محلول در آب سرد نیز هنگامی که حرارت داده می شود هیدرولیز می شود و H 2 SO 4 و دی اکسید تیتانیوم هیدراته تشکیل می دهد. درون تیتانیومیا متاتیتانیک اسید. سهولت انجام این هیدرولیز نشان دهنده خواص پایه ضعیف هیدروکسید تیتانیوم است. سولفات تیتانیوم با سولفات های فلزات قلیایی (که به اسید سولفوریک مورد استفاده برای حل کردن دی اکسید تیتانیوم اضافه می شود) نمک های مضاعف مانند K2 تشکیل می دهد که نسبت به سولفات های ساده در برابر هیدرولیز مقاوم تر هستند.

هیدروکسیدها و کربنات های فلزات قلیایی از محلول های سولفات در دی اکسید تیتانیوم هیدراته ژلاتینی سرد رسوب می کنند. ب-تیتانیک اسیدکه از نظر واکنش پذیری بالاتر با β-تیتانیوم متفاوت است (به عنوان مثال، اسید β-تیتانیک در قلیاها حل می شود، که در آن β-تیتانیوم نامحلول است). هیدروکسید تیتانیوم چهار ظرفیتی یا اسید تیتانیک Ti(OH) 4 را نمی توان جدا کرد؛ از این نظر شبیه اسیدهای سیلیسیک و قلع است. اسیدهای b- و b-titanic که مشتقات کم و بیش آب شده هیدروکسید تیتانیوم (IV) هستند، کاملاً با اسیدهای b- و b-tin قابل مقایسه هستند.

محلول خنثی یا اسیدی شده از تیتانیل سولفات و همچنین سایر نمک های تیتانیوم با پراکسید هیدروژن به رنگ نارنجی تیره در می آید (واکنش تشخیص پراکسید هیدروژن). آمونیاک از این محلول ها رسوب می کند اسید پروکسوتیتانیک H 4 TiO 5 زرد مایل به قهوه ای با فرمول Ti(OH) 3 O-OH.

TiO 2 در ساخت شیشه های نسوز، لعاب، لعاب، ظروف شیشه ای آزمایشگاهی مقاوم در برابر حرارت و همچنین برای تهیه رنگ روغن سفید با قدرت پوشانندگی بالا استفاده می شود. سفید تیتانیوم).

همجوشی TiO 2 با BaCO 3 به دست می آید تیتانات باریم BaTio 3. این نمک دارای ثابت دی الکتریک بسیار بالایی است و علاوه بر آن قابلیت تغییر شکل تحت تاثیر میدان الکتریکی را نیز دارد. کریستال های تیتانات باریم در خازن های الکتریکی با ظرفیت بالا و اندازه کوچک، در تجهیزات اولتراسونیک، در پیکاپ ها و در دستگاه های هیدروآکوستیک استفاده می شود.

کلرید تیتانیوم(IV) TiCl 4 که به همان روش SiCl 4 به دست می آید، مایعی بی رنگ با نقطه جوش 136 درجه سانتی گراد و نقطه ذوب 32- درجه سانتی گراد است که با آب هیدرولیز می شود و TiO 2 و 4HCl را تشکیل می دهد. با هالیدهای فلز قلیایی، کلرید تیتانیوم (IV) کلریدهای مضاعف حاوی یون 2- کمپلکس می دهد. فلوراید تیتانیوم(IV) TiF 4 به عنوان یک پودر سفید با نقطه ذوب 284 درجه سانتیگراد جدا شده است. همچنین به راحتی هیدرولیز می شود و با HF تشکیل می شود هگزافلوروتیتانیوم(IV) اسید H 2 TiF 6 مانند اسید هگزافلوروسیلیک.

بی آب کلرید تیتانیوم(III) TiCl 3 به صورت پودر بنفش با عبور بخار TiCl 4 همراه با H 2 از یک لوله مسی گرم شده تا حدود 700 درجه سانتیگراد به دست می آید. به صورت محلول آبی (بنفش) از احیای TiCl 4 در اسید کلریدریک با روی یا الکترولیتی بدست می آید. سولفات تیتانیوم (III) نیز به دست می آید. از محلول آبی تیتانیوم (III) کلرید متبلور می شود هگزا هیدرات بنفش TiCl 3 ?6H 2 O.

کلرید تیتانیوم(II) TiCl 2، سیاه رنگ، با تجزیه حرارتی TiCl 3 در 700 درجه سانتیگراد در اتمسفر هیدروژنی به دست می آید:

محلول آبی بی رنگ این کلرید به سرعت در هوا اکسید می شود و به دلیل تشکیل ابتدا ترکیب Ti(III) و سپس ترکیب Ti(IV) ابتدا ارغوانی و سپس دوباره بی رنگ می شود.

کربونیتریدهای تیتانیوم، اکسی کاربیدها و اکسی نیتریدها.مشخص شده است که ماهیت وابستگی انحلال فازهای بینابینی نسوز (TPI) - کاربیدهای تیتانیوم، نیتریدها و اکسیدها - به ترکیب با تغییر در درجه فلزی بودن پیوندهای Ti-Ti در TiC- مرتبط است. سری TiN-TiO، یعنی: با افزایش درجه فلزی بودن فازها در این جهت، مقاومت شیمیایی آنها در HCl و H 2 SO 4 کاهش می یابد، در حالی که در HNO 3 افزایش می یابد. از آنجایی که کاربیدها، نیتریدها و مونوکسید تیتانیوم با حلالیت کامل متقابل مشخص می شوند، می توان انتظار داشت که برهمکنش محلول های جامد آنها با اسیدها الگوی مشابهی را نشان دهد.

با این حال، داده های موجود در ادبیات در مورد وابستگی درجه انحلال TiC x Oy و TiN x Oy بر ترکیب اسیدهای معدنی با این فرض مطابقت ضعیفی دارد. بنابراین، حلالیت TiC x Oy (کسری<56 мкм) в конц. HCl отсутствует вообще (20ўЄC, 6 ч и 100ўЄС, 3 ч), а в H 2 SO 4 - отсутствует при 20ўЄC (6 ч), но монотонно возрастает от 3% (TiC 0.30 O 0.78) до 10% (TiC 0.86 O 0.12) при 100ўЄC (3 ч). Степень растворения TiC x O y (фракция 15-20 мкм) в 92%-ной H 2 SO 4 (100ўЄC, 1 ч), напротив, уменьшается с ростом содержания углерода от 16% (TiC 0.34 O 0.66) до 2%(TiC 0.78 O 0.22). Степень растворения TiC x O y в конц. HCl (د= 1.19 گرم در سانتی متر) در شرایط یکسان به 1-2٪ می رسد، بدون اینکه هیچ وابستگی به ترکیب فاز آشکار شود. درجه انحلال TiN x O y در conc. HNO 3 - کم (2.5-3.0٪) و به ترکیب اکسی نیترید (20ºC، 6 ساعت) بستگی ندارد. از سوی دیگر، درجه انحلال TiN x O y در HNO 3 تحت شرایط یکسان در یک محدوده بسیار گسترده متفاوت است: از 98٪ برای TiC 0.88 O 0.13 تا 4.5٪ برای TiC 0.11 O 0.82. در مورد ماهیت رابطه بین درجه انحلال و ترکیب کربنیترید تیتانیوم در اسیدهای هیدروکلریک و سولفوریک نمی توان چیزی قطعی گفت. درجه انحلال TiC x Oy در HCl بسیار کم است (0.3٪) و به ترکیب کربنیترید (60ºC، 6 ساعت) بستگی ندارد. با این حال، به طور خلاصه. H 2 SO 4 یک مرتبه بزرگتر است (3.0-6.5٪) و با حداقل (2٪) برای نمونه ترکیب TiC 0.67 O 0.26 مشخص می شود.

داده‌های تجربی به‌دست‌آمده به ما اجازه می‌دهند تا ادعا کنیم که ماهیت وابستگی انحلال TiC xNy، TiCxOy و TiNxOy به ترکیب در HCl، H2SO4 و HNO3 کاملاً قطعی است و، علاوه بر این، مشابه آنچه قبلا برای TiC x، TiNx و TiOx ایجاد شده بود. این بدان معنی است که دلایل کیفی متفاوت سیر این وابستگی ها در HCl و H2SO4 از یک طرف و در HNO3 از طرف دیگر باید برای همه ترکیبات مورد مطالعه سیستم TI-C-N-O مشترک باشد. با درجه فلزی بودن پیوند Ti-Ti و توانایی غیرفعال سازی محصولات برهمکنش حاصل تعیین می شود.

لیتیوم تیتانات ها و فلز روی Li 2 ZnTi 3 O 8 و Li 2 Zn 3 Ti 4 O 12 دارای ساختار اسپینل مکعبی با توزیع متفاوت کاتیون ها بر روی موقعیت ها هستند. مشخص شده است که این ترکیبات الکترولیت های جامد رسانای لیتیوم هستند. در Li 2 ZnTi 3 O 8 کاتیون های لیتیوم و تیتانیوم در موقعیت های هشت وجهی به نسبت 1:3 مرتب شده اند، نیمی از اتم های لیتیوم و روی از نظر آماری بر روی موقعیت های چهار وجهی توزیع شده اند: (Li 0.5 Zn 0.5) O 4 . فرمول شیمیایی کریستالی Li 2 Zn 3 Ti 4 O 12 را می توان به صورت (Zn)O 4 نوشت. بر اساس تجزیه و تحلیل طیف‌های IR و رامان، روش دیگری برای توزیع اتم‌های لیتیوم و روی در ساختار این اسپینل‌ها پیشنهاد شد: لیتیوم یک هماهنگی چهار وجهی دارد، در حالی که روی و تیتانیوم یک هماهنگی هشت‌وجهی دارند. یک اعوجاج شدید از هشت وجهی TiO 6 نیز مشاهده شد: به عنوان مثال، در Li 2 Zn 3 Ti 4 O 12 محیط یون های Ti 4 + نزدیک به پنج هماهنگی است. هدایت یونی کم این تیتانات ها در دماهای بالا با هماهنگی چهار وجهی اتم های لیتیوم توضیح داده می شود.

به عنوان مثال از اسپینل های هالید Li 2 MX 4 (M=Mg2+,Mn2+,Fe2+؛ X=Cl-,Br-) مشخص شد که ترکیب کاتیونی و توزیع اتم های لیتیوم بر روی موقعیت ها دارای یک قدرت قوی است. تاثیر بر هدایت الکتریکی از آنجایی که هیچ صورت مشترکی در ساختار اسپینل بین موقعیت های کاتیونی یکسان وجود ندارد، چندین موقعیت مختلف در انتقال یونی دخیل هستند. مقادیر بالای رسانایی یونی در اسپینل های کلرید در نتیجه اختلال در ساختار ترکیبات مرتبط با انتقال اتم های لیتیوم در دماهای بالا از موقعیت های چهار وجهی 8 مشاهده شد. آبه موقعیت های هشت وجهی آزاد 16 با. در این حالت، ساختار اسپینل به ساختاری از نوع NaCl تبدیل شد. یک روش آموزنده برای مطالعه بی نظمی ساختار اسپینل های کلرید، مطالعه طیف رامان ترکیبات در دماهای بالا بود.

خصوصیات عمومی تاریخچه کشف

تیتانیوم (تیتانیوم)، Ti، یک عنصر شیمیایی از گروه IV از سیستم تناوبی عناصر D.I. مندلیف است. شماره سریال 22 وزن اتمی 47.90. از 5 ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است. ایزوتوپ های رادیواکتیو مصنوعی نیز به دست آمده اند.

در سال 1791، شیمیدان انگلیسی دبلیو گرگور، "زمین" جدیدی را از شهر مناکان (انگلستان، کورنوال) در شن و ماسه یافت که آن را مناکان نامید. در سال 1795، شیمیدان آلمانی M. Klairot در کانی روتیل زمینی هنوز ناشناخته کشف کرد که فلز آن را تیتان [به یونانی] نامید. در اساطیر، تیتان ها فرزندان اورانوس (بهشت) و گایا (زمین) هستند. در سال 1797، کلاپروت هویت این سرزمین را با آنچه توسط دبلیو. گرگور کشف شد، اثبات کرد. تیتانیوم خالص در سال 1910 توسط شیمیدان آمریکایی هانتر با کاهش تتراکلرید تیتانیوم با سدیم در یک بمب آهنی جدا شد.

بودن در طبیعت

تیتانیوم یکی از رایج ترین عناصر در طبیعت است که محتوای آن در پوسته زمین 0.6 درصد (وزن) است. این عمدتا به شکل دی اکسید TiO 2 یا ترکیبات آن - تیتانات ها رخ می دهد. بیش از 60 ماده معدنی شناخته شده است که شامل تیتانیوم می شود و همچنین در خاک، موجودات جانوری و گیاهی یافت می شود. ایلمنیت FeTiO 3 و روتیل TiO 2 به عنوان ماده اولیه اصلی برای تولید تیتانیوم عمل می کند. به عنوان منبع تیتانیوم، سرباره های حاصل از ذوب اهمیت پیدا می کنند مگنتیت های تیتانیومو ایلمنیت

خواص فیزیکی و شیمیایی

تیتانیوم در دو حالت وجود دارد: آمورف - پودر خاکستری تیره، چگالی 3.392-3.395 گرم بر سانتی متر 3 و کریستالی، چگالی 4.5 گرم بر سانتی متر 3. برای تیتانیوم کریستالی، دو تغییر با نقطه گذار در 885 درجه (زیر 885 درجه، شکل شش ضلعی پایدار، بالای - مکعب) شناخته شده است. t° pl حدود 1680 درجه؛ t° kip بالای 3000 درجه. تیتانیوم به طور فعال گازها (هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن) را جذب می کند که آن را بسیار شکننده می کند. فلز فنی خود را برای درمان فشار داغ مناسب می کند. فلز کاملا خالص را می توان نورد سرد کرد. در هوا در دمای معمولی، تیتانیوم تغییر نمی کند، هنگامی که گرم می شود، مخلوطی از اکسید Ti 2 O 3 و نیترید TiN را تشکیل می دهد. در جریانی از اکسیژن در حرارت قرمز، به دی اکسید TiO 2 اکسید می شود. در دماهای بالا با کربن، سیلیکون، فسفر، گوگرد و غیره واکنش نشان می دهد.مقاوم در برابر آب دریا، اسید نیتریک، کلر مرطوب، اسیدهای آلی و قلیاهای قوی. این در اسیدهای سولفوریک، هیدروکلریک و هیدروفلوریک حل می شود، بهترین از همه - در مخلوطی از HF و HNO 3. افزودن یک عامل اکسید کننده به اسیدها از فلز در برابر خوردگی در دمای اتاق محافظت می کند. هالیدهای تیتانیوم چهار ظرفیتی، به استثنای TiCl 4 - اجسام کریستالی، ذوب و فرار در یک محلول آبی، هیدرولیز شده، مستعد تشکیل ترکیبات پیچیده، که فلوروتیتانات پتاسیم K 2 TiF 6 در فناوری و عمل تحلیلی مهم است. از اهمیت بالایی برخوردارند کاربید TiC و نیترید TiN - موادی شبیه فلز، که با سختی بالا مشخص می شوند (کاربید تیتانیوم سخت تر از کربوراندوم است)، نسوز (TiC، t° pl = 3140 درجه؛ TiN، t° pl = 3200 درجه) و خوب است. رسانایی الکتریکی.

عنصر شیمیایی شماره 22. تیتانیوم

فرمول الکترونیکی تیتانیوم به این صورت است: 1s 2 |2s 2 2p 6 |3s 2 3p 6 3d 2 |4s 2 .

شماره سریال تیتانیوم در سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف - 22. عدد عنصر نشان دهنده بار یک یارد است، بنابراین، تیتانیوم دارای بار هسته ای +22 است، جرم هسته 47.87 است. تیتانیوم در دوره چهارم، در یک زیر گروه ثانویه قرار دارد. عدد دوره تعداد لایه های الکترونی را نشان می دهد. شماره گروه تعداد الکترون های ظرفیت را نشان می دهد. یک زیر گروه جانبی نشان می دهد که تیتانیوم به عناصر d تعلق دارد.

تیتانیوم دارای دو الکترون ظرفیت در اوربیتال s لایه بیرونی و دو الکترون ظرفیت در اوربیتال d لایه پیش بیرونی است.

اعداد کوانتومی برای هر الکترون ظرفیتی:

با هالوژن ها و هیدروژن، Ti(IV) ترکیباتی از نوع TiX 4 را تشکیل می دهد که دارای نوع هیبریداسیون sp 3 → q 4 است.

تیتانیوم فلزی است. اولین عنصر از گروه d است. پایدارترین و گسترده ترین Ti +4 است. همچنین ترکیباتی با حالت اکسیداسیون پایین تر وجود دارد - Ti 0، Ti -1، Ti +2، Ti +3، اما این ترکیبات به راحتی توسط هوا، آب یا سایر معرف ها اکسید می شوند و به Ti +4 تبدیل می شوند. جدا شدن چهار الکترون به انرژی زیادی نیاز دارد، بنابراین یون Ti +4 واقعا وجود ندارد و ترکیبات Ti(IV) معمولاً شامل پیوندهای کووالانسی هستند. Ti(IV) از برخی جهات شبیه عناصر Si، Ge، Sn و Pb، به ویژه Sn است.

خواص ترکیبات تیتانیوم

اکسیدهای تیتانیوم:

Ti (IV) - TiO 2 - دی اکسید تیتانیوم. دارای شخصیت آمفوتریک است. پایدارترین و دارای بیشترین ارزش عملی است.

Ti(III) - Ti 2 O 3 - اکسید تیتانیوم. یک شخصیت اساسی دارد. در محلول پایدار است و مانند سایر ترکیبات Ti(III) یک عامل احیا کننده قوی است.

TI (II) - TiO 2 - اکسید تیتانیوم. یک شخصیت اساسی دارد. کمترین ثبات

دی اکسید تیتانیوم، TiO2، ترکیبی از تیتانیوم با اکسیژن است که در آن تیتانیوم چهار ظرفیتی است. پودر سفید، زرد وقتی گرم می شود. در طبیعت عمدتاً به شکل روتیل معدنی، t ° pl بالای 1850 درجه رخ می دهد. چگالی 3.9 - 4.25 گرم بر سانتی متر 3. عملاً در قلیاها و اسیدها نامحلول است، به استثنای HF. در H 2 SO 4 غلیظ فقط با حرارت دادن طولانی مدت حل می شود. هنگامی که دی اکسید تیتانیوم با قلیاهای سوزاننده یا کربنیک ذوب می شود، تیتانات ها تشکیل می شوند که به راحتی هیدرولیز می شوند و اسید ارتوتیتانیک (یا هیدرات) Ti(OH) 4 در سرما تشکیل می دهند که به راحتی در اسیدها حل می شود. در حالت ایستاده به اسید mstatitanic تبدیل می شود (شکل) که ساختار میکروکریستالی دارد و فقط در اسیدهای سولفوریک غلیظ داغ و هیدروفلوریک محلول است. بیشتر تیتانات ها عملا در آب نامحلول هستند. خواص اصلی دی اکسید تیتانیوم بیشتر از اسیدی است، اما نمک هایی که تیتانیوم در آنها کاتیون است نیز تا حد زیادی با تشکیل یک رادیکال تیتانیل دو ظرفیتی TiO 2 + هیدرولیز می شوند. دومی به عنوان یک کاتیون در ترکیب نمک ها گنجانده شده است (به عنوان مثال، تیتانیل سولفات TiOSO 4 * 2H 2 O). دی اکسید تیتانیوم یکی از مهم ترین ترکیبات تیتانیوم است که به عنوان ماده اولیه برای تولید سایر ترکیبات تیتانیوم و همچنین تیتانیوم تا حدی فلزی عمل می کند. عمدتا به عنوان رنگ معدنی و همچنین به عنوان پرکننده در تولید لاستیک و فلزات پلاستیکی استفاده می شود. در ترکیب شیشه های نسوز، لعاب، توده های چینی گنجانده شده است. از آن سنگ های قیمتی مصنوعی بی رنگ و رنگی ساخته می شود.

دی اکسید تیتانیوم در آب و اسیدهای معدنی رقیق (به جز هیدروفلوریک) و محلول های قلیایی رقیق نامحلول است.

به آرامی در اسید سولفوریک غلیظ حل می شود:

TiO 2 + 2H 2 SO 4 \u003d Ti (SO4) 2 + 2H 2 O

با پراکسید هیدروژن اسید ارتوتیتانیک H4TiO4 را تشکیل می دهد:

TiO 2 + 2H 2 O 2 \u003d H 4 TiO 4

در محلول های قلیایی غلیظ:

TiO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 TiO 3 + H 2 O

هنگامی که دی اکسید تیتانیوم با آمونیاک گرم می شود، نیترید تیتانیوم را تشکیل می دهد:

2TiO 2 + 2NH 3 \u003d 2TiN + 3H 2 O + O 2

در محلول اشباع بی کربنات پتاسیم:

TiO 2 + 2KHCO 3 \u003d K 2 TiO 3 + H 2 O + 2CO 2

هنگامی که با اکسیدها، هیدروکسیدها و کربنات ها ذوب می شوند، تیتانات ها و اکسیدهای دوگانه تشکیل می شوند:

TiO 2 + BaO = BaO∙TiO 2 (BaTiO 3)

TiO 2 + BaCO 3 = BaO∙TiO2 + CO 2 (BaTiO 3)

TiO 2 + Ba(OH) 2 = BaO∙TiO 2 (BaTiO 3)

هیدروکسیدهای تیتانیوم:

H 2 TiO 3 - P.R. = 1.0∙10 -29

H 2 TiO 4 - P.R. = 3.6∙10 -17

TIO(OH) 2 - P.R. = 1.0∙10 -29

Ti(OH) 2 - P.R. = 1.0∙10 -35

هیدروکسید Ti(IV) - Ti(OH) 4 یا H 4 TiO 4 - اسید ارتوتیتانیک ظاهراً اصلا وجود ندارد و رسوبی که با افزودن بازها به محلول های نمک های Ti(IV) رسوب می کند شکل هیدراته TiO2 است. . این ماده در قلیاهای غلیظ حل می شود و تیتانات های هیدراته با فرمول عمومی را می توان از چنین محلول هایی جدا کرد: M 2 TiO 3 ∙nH 2 O و M 2 Ti 2 O 5 ∙nH 2 O.

تیتانیوم با تشکیل کمپلکس با اسیدهای هیدروهالیک مربوطه و به ویژه با نمک های آنها مشخص می شود. معمولی ترین آنها مشتقات پیچیده با فرمول کلی Me 2 TiG 6 هستند (که در آن Me یک فلز تک ظرفیتی است). آنها به خوبی متبلور می شوند و بسیار کمتر از هالیدهای TiГ4 اولیه هیدرولیز می شوند. این نشان دهنده پایداری یون های کمپلکس TiГ 6 در محلول است.

رنگ مشتقات تیتانیوم به شدت به ماهیت هالوژن موجود در آنها بستگی دارد:

پایداری نمک های اسیدهای پیچیده از نوع H 2 EG 6 به طور کلی در سری Ti-Zr-Hf افزایش می یابد و در سری هالوژن F-Cl-Br-I کاهش می یابد.

مشتقات عناصر سه ظرفیتی کم و بیش فقط برای تیتانیوم معمول هستند. اکسید بنفش تیره Ti 2 O 3 (mp 1820 درجه سانتی گراد) را می توان با کلسینه کردن TiO 2 تا 1200 درجه سانتی گراد در جریان هیدروژن به دست آورد. آبی Ti 2 O 3 به عنوان یک محصول میانی در دمای 700-1000 درجه سانتیگراد تشکیل می شود.

Ti 2 O 3 عملاً در آب نامحلول است. هیدروکسید آن به صورت رسوب قهوه ای تیره در اثر عمل قلیاها بر روی محلول های نمک های تیتانیوم سه ظرفیتی تشکیل می شود. از محلول های اسیدی در pH = 4 شروع به رسوب می کند، فقط خواص اساسی دارد و در مقدار زیاد قلیایی حل نمی شود. با این حال، تیتانیت های فلزی (Li، Na، منیزیم، منگنز) تولید شده از HTiO2 به روش خشک به دست آمد. "برنز تیتانیوم" آبی-مشکی از ترکیب Na0.2TiO2 نیز شناخته شده است.

هیدروکسید تیتانیوم (III) به راحتی توسط اکسیژن اتمسفر اکسید می شود. اگر هیچ ماده دیگری در محلول وجود نداشته باشد که بتواند اکسید شود، همزمان با اکسیداسیون Ti (OH) 3، پراکسید هیدروژن تشکیل می شود. در حضور Ca (OH) 2 (به H 2 O 2 متصل می شود)، واکنش مطابق با معادله انجام می شود:

2Ti(OH) 3 + O 2 + 2H 2 O = 2Ti(OH) 4 + H 2 O 2

نمک های نیترات Ti(OH) 3 به آمونیاک احیا می شوند.

پودر TiCl 3 بنفش را می توان با عبور مخلوطی از بخارات TiCl 4 با هیدروژن اضافی از لوله ای که تا دمای 650 درجه سانتیگراد گرم شده به دست آورد. گرمایش باعث تصعید آن (با تشکیل جزئی مولکولهای دایمر Ti 2 Cl 6 ) و سپس تغییر شکل طبق این طرح می شود:

2TiCl 3 \u003d TiCl 4 + TiCl 2

جالب توجه است، حتی در شرایط عادی، تتراکلرید تیتانیوم به تدریج توسط مس فلزی کاهش می یابد و ترکیب سیاه رنگی از ترکیب CuTiCl 4 (یعنی СuCl·TiCl 3) را تشکیل می دهد.

تری کلرید تیتانیوم نیز از اثر هیدروژن روی TiCl 4 در زمان جداسازی (روی + اسید) تشکیل می شود. در این حالت محلول بی رنگ بنفش می شود که مشخصه یون های Ti 3+ است و هیدرات کریستالی از ترکیب TiCl 3 6H 2 O را می توان از آن جدا کرد. که از محلول HCl اشباع TiCl 3 آزاد می شود. ساختار هر دو شکل و همچنین هیدرات های کریستالی CrCl 3 مشابه با فرمول های Cl 3 و Cl 2H 2 O مطابقت دارد. هنگامی که در یک ظرف باز قرار می گیرد، محلول TiCl 3 به تدریج به دلیل اکسیداسیون Ti 3+ بی رنگ می شود. Ti 4+ توسط اکسیژن اتمسفر با توجه به واکنش:

4TiCl 3 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4TiOCl 2 + 4HCl.

یون Ti3+ یکی از معدود عوامل احیا کننده ای است که به سرعت پرکلرات ها را (در یک محیط اسیدی) به کلرید تبدیل می کند. در حضور پلاتین، Ti 3+ توسط آب (با تکامل هیدروژن) اکسید می شود.

Ti 2 بی آب (SO 4) 3 سبز است. در آب نامحلول است و محلول آن در اسید سولفوریک رقیق رنگ بنفش معمول نمک های Ti 3+ را دارد. از سولفات تیتانیوم سه ظرفیتی، نمک های پیچیده، عمدتاً از انواع Me 12H 2 O (که Me Cs یا Rb است) و Me (با محتوای آب تبلور که بسته به ماهیت کاتیون متفاوت است) تولید می شود.

گرمای تشکیل TiOO (mp 1750 درجه سانتی گراد) 518 کیلوژول بر مول است. با حرارت دادن مخلوط فشرده TiO 2 + Ti در خلاء تا 1700 درجه سانتیگراد به شکل یک توده فشرده زرد طلایی به دست می آید. یک روش جالب برای تشکیل آن، تجزیه حرارتی (در خلاء بالا در 1000 درجه سانتیگراد) تیتانیل نیتریل است. از نظر ظاهری مشابه یک فلز، TiS قهوه ای تیره با کلسینه کردن TiS 2 در جریانی از هیدروژن به دست می آید (در این مورد، سولفیدهای یک ترکیب میانی در ابتدا تشکیل می شوند، به ویژه Ti 2 S 3). TiSe، TiTe و ترکیب سیلیسید Ti 2 Si نیز شناخته شده است.

همه TiГ 2 با گرم کردن هالیدهای TiГ 3 مربوطه بدون دسترسی به هوا به دلیل تجزیه آنها طبق این طرح تشکیل می شوند:

2TiГ 3 = TiГ 4 + TiГ 2

در دماهای کمی بالاتر، خود هالیدهای TiG 2 طبق این طرح دچار تغییر شکل می شوند: 2TiG 2 \u003d TiG 4 + Ti

دی کلرید تیتانیوم را می توان با احیای TiCl4 با هیدروژن در دمای 700 درجه سانتی گراد نیز به دست آورد. در آب (و الکل) بسیار محلول است و با آمونیاک مایع، آمونیاک خاکستری TiCl 2 4NH 3 می دهد. محلول TiCl 2 را می توان با کاهش TiCl 4 با آمالگام سدیم به دست آورد. در نتیجه اکسیداسیون توسط اکسیژن اتمسفر، محلول بی رنگ TiCl 2 به سرعت قهوه ای می شود، سپس بنفش (Ti 3+) و در نهایت دوباره بی رنگ می شود (Ti 4+). رسوب سیاه Ti(OH) 2 که از اثر قلیایی بر روی محلول TiCl 2 به دست می آید بسیار آسان اکسید می شود.

81.88 گرم در مول داده ها بر اساس شرایط استاندارد (25 درجه سانتیگراد، 100 کیلو پاسکال) است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

هیدروکسید تیتانیوم (II).- ترکیب غیر آلی هیدروکسید فلز تیتانیوم با فرمول Ti(OH) 2، پودر سیاه، نامحلول در آب.

اعلام وصول

• درمان محلول های هالوژنید تیتانیوم دو ظرفیتی با مواد قلیایی:

$\backslash mathsf(TiCl\_2\; +\; 2NaOH\; \backslash \; \backslash xrightarrow()\backslash \; Ti(OH)\_2\backslash downarrow\; +\; 2NaCl)$

مشخصات فیزیکی

هیدروکسید تیتانیوم (II) یک رسوب سیاه رنگ تشکیل می دهد که به تدریج در اثر تجزیه سبک تر می شود.

خواص شیمیایی

• در ذخیره سازی در مجاورت آب تجزیه می شود:

$\backslash mathsf(2Ti(OH)\_2\; +\; 2H\_2O\; \backslash \; \backslash xrightarrow()\backslash \; 2Ti(OH)\_3\; +\; H\_2\backslash uparrow\; )$ $\backslash mathsf(Ti(OH)\_2\; +\; 2H\_2O\; \backslash \; \backslash xrightarrow()\backslash \; H\_4TiO\_4\; +\; H\_2\backslash uparrow\; )$

نظری در مورد مقاله "هیدروکسید تیتانیوم(II)" بنویسید

ادبیات

• دایره المعارف شیمی / ویرایش: Knunyants I.L. و دیگران - M.: دایره المعارف شوروی، 1995. - T. 4. - 639 p. - شابک 5-82270-092-4.
• کتاب راهنمای یک شیمیدان / هیئت تحریریه: Nikolsky B.P. و دیگران - ویرایش سوم، تصحیح شد. - L.: Chemistry, 1971. - T. 2. - 1168 p.
• ریپان آر.، چتیانو آی.شیمی معدنی شیمی فلزات. - M .: Mir, 1972. - T. 2. - 871 p.

بورید تیتانیوم (II) (TiB 2) تیتانیوم (II) برمید (TiBr 2) تیتانیوم (III) برمید (TiBr 3) تیتانیوم (IV) برمید (TiBr 4) هیدرید تیتانیوم (II) (TiH 2) هیدرید تیتانیوم (IV) (TiH 4) هیدروکسید تیتانیوم (II).(Ti(OH) 2) هیدروکسید تیتانیوم (III) (Ti(OH) 3) دی هیدروکسید تیتانیوم (TiO (OH) 2) دی سیلیسید تیتانیوم (TiSi 2) یدید تیتانیوم (II) (TiI 2) یدید تیتانیوم (III) (TiI) 3) یدید تیتانیوم (IV) (TiI 4) کاربید تیتانیوم (TiC) نیترید تیتانیوم (TiN) اکسید سولفات تیتانیوم (TiOSO 4) اکسید تیتانیوم (II) (TiO) اکسید تیتانیوم (III) (Ti 2 O 3) تیتانیوم ( IV) اکسید (TiO 2) تیتانیوم (III) سولفات (Ti 2 (SO 4) 3) تیتانیوم (IV) سولفات (Ti (SO 4) 2) تیتانیوم (II) سولفید (TiS) تیتانیوم (III) سولفید (Ti 2) S 3) سولفید تیتانیوم (IV) (TiS 2) تیتانات باریم (BaTiO 3) تیتانات کلسیم (CaTiO 3) تیتانات سرب (PbTiO 3) تیتانات استرانسیوم (SrTiO 3) تیتانات اسید تیتانیک (H 4 TiO 4 4) تیتانیوم (TiP) فلوراید تیتانیوم (II) (TiF 2) فلوراید تیتانیوم (III) (TiF 3) فلوراید تیتانیوم (IV) (TiF 4) کلرید تیتانیوم (II) (TiCl 2) کلرید تیتانیوم (III) (TiCl 3) تیتانیوم IV) کلرید (TiCl 4) تیتانات زیرکونات سرب (Pb (Zr x Ti 1 - x) O 3)

این یک مقاله خرد در مورد مواد معدنی است. می توانید با اضافه کردن پروژه به آن کمک کنید.

گزیده ای که هیدروکسید تیتانیوم (II) را مشخص می کند

زیبایی به سمت عمه اش رفت ، اما پیر آنا پاولونا هنوز او را در کنار خود نگه داشت و ظاهری نشان داد که انگار هنوز باید آخرین سفارش لازم را انجام دهد.
- او شگفت انگیز نیست؟ - او به پیر گفت و به زیبایی باشکوه در حال رفتن اشاره کرد. - et quelle tenue! [و چقدر خودش را نگه می دارد!] برای چنین دختر جوان و چنین درایتی، چنین رفتار استادانه ای! از دل می آید! خوشبخت کسی خواهد بود که خواهد بود! با او، غیر سکولارترین شوهر به طور غیر ارادی درخشان ترین مکان جهان را اشغال خواهد کرد. مگه نه؟ من فقط می خواستم نظر شما را بدانم - و آنا پاولونا پی یر را رها کرد.
پیر صمیمانه به سؤال آنا پاولونا در مورد هنر هلن در حفظ خود پاسخ مثبت داد. اگر او تا به حال به هلن فکر می کرد، دقیقاً به زیبایی او و توانایی غیرعادی آرامش او برای بی سر و صدا بودن در دنیا فکر می کرد.
عمه دو جوان را در گوشه خود پذیرفت، اما به نظر می‌رسید که می‌خواست ستایش خود را برای هلن پنهان کند و می‌خواست ترس خود را از آنا پاولونا بیشتر بیان کند. به خواهرزاده‌اش نگاه کرد، انگار می‌پرسد با این افراد چه کار باید بکند. آنا پاولونا از آنها دور شد و دوباره با انگشتش آستین پیر را لمس کرد و گفت:
- J "espere, que vous ne direz plus qu" روی s "ennuie chez moi، [امیدوارم دفعه دیگر نگویی که حوصله ام سر رفته است] - و به هلن نگاه کرد.
هلن با نگاهی لبخند زد که گفت اجازه نمی دهد کسی بتواند او را ببیند و تحسین نشود. خاله گلویش را صاف کرد، آب دهانش را قورت داد و به فرانسوی گفت که از دیدن هلن بسیار خوشحالم. سپس با همان سلام و با همان سلام من رو به پیر کرد. در وسط یک مکالمه کسل کننده و تلو تلو خوران، هلن به پیر نگاه کرد و با آن لبخند واضح و زیبا، که با آن به همه لبخند زد، به او لبخند زد. پیر آنقدر به این لبخند عادت کرده بود، آنقدر برای او کم بود که توجهی به آن نکرد. عمه در آن زمان در مورد مجموعه ای از جعبه های انفیه که پدر مرحوم پیر، کنت بزوخی، داشت صحبت می کرد و جعبه انفیه را نشان داد. پرنسس هلن درخواست کرد که پرتره شوهر عمه‌اش را که روی این صندوقچه ساخته شده بود ببیند.
پیر با نام بردن از یک مینیاتوریست معروف، گفت: «درست است، این کار توسط Vines انجام شد.
از جایش بلند شد و می‌خواست برود، اما عمه جعبه را درست روی هلن، پشت سر او آورد. هلن به جلو خم شد تا جا باز کند و با لبخند به اطراف نگاه کرد. او مثل همیشه عصرها با لباسی بود که خیلی باز بود، به مد روز، جلو و پشت. نیم تنه او که برای پیر همیشه مرمرین به نظر می رسید، آنقدر از چشمانش فاصله داشت که با چشمان کوته بین خود بی اختیار زیبایی سرزنده شانه ها و گردن او را تشخیص داد و آنقدر به لب هایش نزدیک شد که مجبور شد خم شود. کمی برای لمس کردن او می‌توانست گرمای بدنش، بوی عطر و صدای کرست او را در حین حرکت بشنود. زیبایی مرمرین او را که با لباسش یکی بود ندید، تمام جذابیت بدنش را که فقط لباس پوشانده بود دید و احساس کرد. و با یک بار دیدن این، او در غیر این صورت نمی توانست ببیند که چگونه ما نمی توانیم به فریب یک بار توضیح داده شده برگردیم.
"پس شما هنوز متوجه نشده اید که من چقدر زیبا هستم؟ - انگار الن گفت. آیا متوجه شده اید که من یک زن هستم؟ آری، من زنی هستم که می توانم به هرکسی تعلق داشته باشم و به تو نیز.» نگاهش گفت. و درست در همان لحظه پیر احساس کرد که هلن نه تنها می تواند، بلکه باید همسر او نیز می بود، که غیر از این نمی توانست باشد.
او این را در آن لحظه همانطور که می‌دانست و زیر تاج با او ایستاده بود، می‌دانست. همانطور که خواهد بود؟ و وقتی که؟ او نمی دانست؛ او حتی نمی‌دانست که خوب است یا نه (حتی احساس می‌کرد که به دلایلی خوب نیست)، اما می‌دانست که اینطور خواهد بود.
پیر چشمانش را پایین انداخت، دوباره آنها را بلند کرد و دوباره می خواست او را با زیبایی دور و بیگانه ای برای خودش ببیند، همانطور که هر روز قبل او را دیده بود. اما او دیگر نمی توانست این کار را انجام دهد. نمی‌توانست، همانطور که شخصی که قبلاً در مه به تیغه‌ای از علف‌های هرز نگاه کرده بود و درختی را در آن دیده بود، با دیدن تیغه‌ای از علف، دوباره درختی را در آن دید، نمی‌توانست. او به طرز وحشتناکی به او نزدیک بود. او قبلاً بر او قدرت داشت. و ميان او و او ديگر حائل نبود، مگر حصار اراده خود.
خوب، je vous laisse dans votre petit coin. Je vois, que vous y etes tres bien, [باشه، من تو را در گوشه خود می گذارم. می بینم که آنجا احساس خوبی دارید،] - صدای آنا پاولونا گفت.
و پیر با ترس به یاد می آورد که آیا کاری سرزنش کننده انجام داده است ، سرخ شده است ، به اطراف خود نگاه کرد. به نظرش می رسید که همه و همینطور خودش از اتفاقی که برایش افتاده خبر دارند.
پس از مدتی، وقتی به لیوان بزرگ نزدیک شد، آنا پاولونا به او گفت:
- On dit que vous embellissez votre maison de Petersbourg. [آنها می گویند خانه تان در سن پترزبورگ را تمام می کنید.]
(درست بود: معمار گفت که به آن نیاز دارد، و پیر، بدون اینکه دلیل آن را بداند، در حال اتمام خانه بزرگ خود در سن پترزبورگ بود.)
- او با لبخند به شاهزاده واسیلی گفت: "est bien, mais ne demenagez pas de chez le prince Basile. Il est bon d" avoir un ami comme le prince. - J "en sais quelque chose. N" est ce pas? [این خوب است، اما از شاهزاده واسیلی دور نشوید. داشتن چنین دوستی خوب است. من چیزی در مورد آن می دانم. اینطور نیست؟] و تو هنوز خیلی جوانی. نیاز به مشاوره دارید از دست من عصبانی نیستی که از حقوق پیرزن ها استفاده می کنم. - او ساکت شد، همانطور که زنان همیشه ساکت هستند و منتظر چیزی هستند که بعد از سالهای خود بگویند. -اگه ازدواج کردی یه موضوع دیگه. و او آنها را در یک نگاه کنار هم قرار داد. پیر به هلن نگاه نکرد و او به او نگاه کرد. اما او هنوز به طرز وحشتناکی به او نزدیک بود. چیزی زمزمه کرد و سرخ شد.