H  HeLiBe  B C N O F NeNaMg  AlSiP S ClArK CaScTiV CrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrY ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeI XeCsBa* HfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRa** RfDbSgBhHsMtDsRgCnUutUuqUupUuhUusUuo   * LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu  **AcThPaU NpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr

Група 4 періодичної системи Група 4 періодичної системи елементів — в «довгій формі» періодичної таблиці група, до якої належать титан, цирконій, гафній та резерфордій. В «короткій формі» представлення цю групу називають також підгрупою титану або побічною підгрупою 4-ї групи, всі її елементи — перехідні метали.

Перші три елементи зустрічаються в природі. Вони мають подібні властивості — всі вони тугоплавкі рідкісні метали. Резерфордій у природі не зустрічається. Він був синтезований у лабораторіях і не має стійких ізотопів.

Хімічні властивості

Усі елементи групи мають 2 електрони на s-оболонці з найбільшим головним квантовим числом, й 10 електронів на першій із внутрішніх оболонок, з яких займають 2 d-орбіталі. Електронні конфігурації елементів підсумовані в таблиці.

Z Хімічний елемент Число електронів на оболонці 22 Титан 2, 8, 10, 2 40 Цирконій 2, 8, 18, 10, 2 72 Гафній 2, 8, 18, 32, 10, 2 104 Резерфордій 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2

Елементи групи 4 хімічно активні, хоча активність їх простих речовин блокується формуванням оксидних плівок на поверхні. Оксиди TiO2, ZrO2 та HfO2 мають високу температуру плавлення й стійкі щодо дії більшості кислот.

Елементи групи чотиривалентні й здебільшого створюють сполуки зі ступенем окиснення +4. Вони стійкі до концентрованих лугів, але реагують з галогенами з утворенням тетрагалідів. При високих температурах усі три метали групи, що зустрічаються в природі, реагують з киснем, азотом, вуглецем, бором, сіркою й кремнієм. Гафній та цирконій мають дуже близькі іонні радіуси й дуже схожі на хімічними властивостями. Через це розділити їх хімічними методами майже неможливо, відрізняються тільки фізичні характеристики: температури плавлення й кипіння й розчинність.

Виноски

Література

Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9 F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo, and Manfred Bochmann, (1999), Advanced inorganic chemistry. (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5 Housecroft, C. E. Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall, ISBN 978-0-13-175553-6