В соединении (сульфат оксотитана(IV) или титанилсульфат) титан проявляет валентность IV и степень окисления +4. Анализ химической структуры Для определения валентности титана в данном соединении необходимо рассмотреть заряды и связи составляющих его частей:
- Сульфат-ион ( ): Имеет заряд -2.
- Ион кислорода (оксо-группа ): Имеет заряд -2.
- Группа титанила ( ): Суммарный заряд этой группы равен +2, чтобы скомпенсировать заряд сульфат-иона.
Расчет степени окисления Математически это выглядит следующим образом: Пусть — степень окисления титана. Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю: Где:
- — кислород в группе ; — сера в сульфат-ионе; — кислород в сульфат-ионе.
Упрощенный расчет через ионы: Химические связи В структуре титан образует четыре химические связи:
- Две связи с атомом кислорода в составе титанильной группы (часто представляется как двойная связь , хотя в кристаллической структуре это могут быть бесконечные цепи ). Две связи с кислородами сульфатных групп.
Таким образом, титан является четырехвалентным. Это наиболее устойчивое состояние титана, соответствующее его положению в IV группе побочной подгруппы периодической системы химических элементов. Могу составить для вас таблицу степеней окисления титана в других распространенных соединениях (оксидах или хлоридах). Хотите?