Оглавление:
Подгруппа ванадия
- Подгруппы ванадия. Общие характеристики элемента Подгруппы товарищей ванадия. Атомы V, Nb и Ta являются、 Электронная конфигурация ленты (L-l)<Pns2.Также атомы тантала Перед валентными орбиталями находится смазанная (и-2)/ 4 оболочка. Доступность 5 валентные электроны способствуют выражению характерной степени Окисление+5.
- Неравенство их энергии делает возможным Признаки более низкой степени окисления+ 2,+ 3,+ 4. Ванадий имеет гораздо меньший атомный радиус, чем ниобий、 От ниобия до тантала радиус атома фактически не изменяется、 Новый электронный слой тантала appears. To в некоторой степени, ниобий и тантал. В дополнение к окислению+5, ионные радиусы также совпадают, вызывая боль.
Сходство между химическими свойствами этих элементов. Людмила Фирмаль
Начальный потенциал ионизации незначительно увеличивается от ванадия до ниобия. (На 0,14 в), от ниобия до тантала и более резко(на 1,0 в).Это связано с уведомлением При сжатии электронной оболочки тантала наблюдается выраженный эффект 4/4 электронное вторжение 6 электронов, расположенных под экраном. Но 2-й Потенциал ионизации этого ряда монотонно уменьшается. Относительное снижение непарный прочность связи нити с- Электроны с nuclei.
In в общем случае сумма первых 2 потенциалов равна Ионизация ванадия заметно больше, чем В1. 87 Б) ионизация ниобия и тантала В0. Тридцать шесть 20.58 в), в последнем эти характеристики примерно одинаковы Да обратите внимание, что при сравнении последующих потенциалов ионизации,/ 3, / 4, н уменьшается Встречается в серии V-Nb-Ta. Это позволит сократить их в том же направлении Всего 5 потенциалов ионизации.
Последняя ситуация также объясняется С другой стороны, лучшее увеличение стабильности состояния окисления Курс от ванадия к Танталу; и пока металл увеличил Характеристики состояния окисления+5 в том же направлении, характерные в целом Много элементов РФ. Природные соединения и производство. Несмотря на то, что Ванадий очень распространен и содержит более 65 видов минералов.
Этот элемент, самостоятельный депозит, обычно не образует Его часто связывают с другими элементами полиметаллических руд. Самый Известны минералы ванадия, относящиеся к алюмосиликатной группе[ro- Sealite-К(в, судья по административным делам [AlSi30io] (о, ФДЖ), комплекс vanadite[vanadite- Pb5 (VO4KCl, деклоизит-PbZn [VO4] OH, карнотит-K (UO2) [VO4]и сульфид- Руда (натронит Взсы).Ниобий и тантал входят в состав около 100 минералов、 Они сменяют друг друга в изоморфизме, но они довольно разбросаны.
Промышленный Колумбит^гунтерит (Fe, Mn) [(Ta, 1CHH3] g、 Ниобат тантала и марганца. Основными способами получения этих металлов в свободном состоянии являются、 Восстановление и электролиз оксидов, галогенидов и композитных галогенидов Расплав солей. Руды с ванадием и его аналоги、 Концентрировать, концентрировать, превращать в оксид или галогенид, а затем Мы перестраиваемся.
Металлы высокой чистоты получают йодид Метод аналогичен методу титановой подгруппы металла. Простая субстанция. «Физико-химические Property. In компактное состояние, все 3 металла (V, Nb, Ta) являются Они представляют собой светло-серое вещество, подходящее для машины Он обрабатывается в чистом состоянии. Все эти металлы характеризуются кристаллами Структура корректировки № 8 (ВСС).
Лучшие металлы ванадиевой подгруппы растворяются в смеси кислот Один из них является окислителем, а другой — источником лиганда. Универсальный 3. реагент, который растворяет все металлы, представляет собой смесь азота и плавления Кислота： CE + 21HF + 5HNO3 = 3H2 [9F7] + 5NO + 10H2O Ванадий вступает в реакцию с плавиковой кислотой и кислотами Он временно окисляется и в царской водке.
Ниобий и тантал очень стабильны Не только в индивидуальных окисляя кислотах, но также в аква regia. So … Таким образом, можно сделать вывод о благородстве металла в кислой среде Увеличивается от ванадия до ниобия и тантала. Но это надо иметь в виду 1 \растет в том же направлении и коррелирует с ростом дворянства Этот металл.
В щелочном растворе, все 3 металла очень стабилизированы, но melt Особенно в присутствии кислорода в атмосфере, щелочи взаимодействуют очень сильно Будьте активны： 4E + 12KOH + 5O2 = 4K3EO4 + 6N2O Поэтому, в связи с агрессивной средой, подгруппа Ван метал Дий работает аналогично металлам подгруппы титана. Но в целом, их химия Устойчивость в агрессивных средах、 Элементы группы IVB. Высокие оксиды ниобия и тантала, содержащие водные растворы кислоты и щелочи Принимать.
Высокотемпературная концентрированная серная кислота и плавиковая кислота、 Преобразуйте их в решения. Взаимодействие с HF происходит за счет образования следующего раствора. Например, настоящий комплекс фтора Nb2O5 + 14HF = 2H2 [NbF7] + 5H2O Как правило, Nb2O5 и Ta2C> 5 могут быть преобразованы в раствор путем сплавления с щелочью. mi, карбонат щелочного металла и кислотный сульфат, например Nb2o5 + 3na2co3 Fusion » 2Na3Nb04 +ЗСО2 Оксид тантала (+5) взаимодействует аналогичным образом, но с меньшей энергией Но.
- Поэтому при взаимодействии со щелочью тем выше содержание оксида ванадия、 Ниобий и тантал образуют соответствующие соли-ванадат, ниобат и тантал- Броня. Отличительной особенностью этих анионов является их способность образовывать Изополисоединения. Метабанадическая кислота NUOz имеет прочность, близкую к уксусной кислоте.
Ее шансы Диссоциация кислого и основного типов примерно одинакова. Кислый. Раствор (рН <1,5) присутствует в виде ванадила VO2. Окислительные свойства. Подготовка этого элемента. Желтый цвет раствора обусловлен trimel Ванадат Иона: ZO3 5 = ^ Узод. Сложность образования и состава изополиевой кислоты-гексаванадат-Иона、 С дальнейшим углублением цвета до рубиново-красного： 2V8O | » + 2H + s = ^ H2O + V6O? Т.
Наиболее распространенным является ванадат аммония NH4VO3. Людмила Фирмаль
Ниобий и тантал в водном растворе также могут образовывать полимеры Оксоанион, состав которого зависит от рН среды. Как упоминалось выше, для ниобия и тантала, а не ванадия Состояние окисления +4 очень характерно. Оксид ванадия (+4） Он имеет более основные свойства, чем V2O. поэтому VO2 является Кислотообразующие производные ванадила VO2 +： VO2 + 2CH1 = VOC12 + H2O Производные ванадила VO2 +дополнительно гидратируют водным раствором.
Лориз.： VOSO4 + H2O ^ VO2 + H2SO4 Кислотные свойства VO2 не столь выражены. Когда взаимодействовать с Сильные щелочи образуют гипованадиаты различного состава. Hippobanadate анионов Во | «как правило, образуют isopoly соединений. Свободное состояние H2O3 неизвестно, но сила этой кислоты Это почти эквивалентно углю. Низшие оксиды ванадия представляют собой соединения различных составов и、 Алла.
Ясная нестехиометрия. Таким образом, оксид ванадия(+2） Производственные условия ВОО, 9-я, 3!Окись В диапазоне ванадий(+3) — VOif6-i, 8-последняя фаза содержит избыток кислоты Род против V2O3 (VOit5), следовательно дефект ванадиевой подрешетки. Характерной способностью V(+3) является способность кваса- Это положение оксидации подобно тому из титана и chromium. It показано здесь / Существует горизонтальное сходство между элементами.
Соединения с другими неметаллами. Металлами подгруппы Ванадий py взаимодействует непосредственно с галогенами на больших высотах Для образования галогенидов различных составов, соответствующих различным температурам Степень окисления. Таким образом, взаимодействие с газообразным фтором является До 3 всех элементных (VF5, NbF, TaF) пентафторидов образования. С Степень окисления ванадия+5 менее стабильна, чем у ниобия и тантала、
Хлор можно окислить только до VC14, бром до VBr3, йод VI2.At в то же время ниобий и тантал окисляются до пентагалогенированного хлора、 Но если содержится йод, то образуется смола-бром и тантал. С химической точки зрения отличительными чертами нанохолидов являются 2 специфических признака. Чай. Во-первых, они восприимчивы к hydrolysis.
In в этом случае промежуточный продукт При гидролизе образуется Оксо-галогенид, который особенно Сам ванадий. 2-я характеристика ГАЛОГЕНИДА EG5 четко выражена> = Ярко выраженной тенденцией к сложным образованиям является、 Не только сами галогениды, но и производные оксо, такие как EOGz — B, также очень кислые Среда при взаимодействии EG5 с алкалилагеноидами (во избежание гидролиза）
Композитный металл, композитный галогенид образуется, например NbF5 + NaF = Na [NbF6] или TaF5 + 2NaF = Na2 [TaF7] Номер регулировки 6 (bp3 (/2-hi6ridization) является характеристикой всех элементов Подгруппы ванадия и всех галогенидов (существующие пентагалогены Дов).Характерна корректировка № 7 («p3 < / 3-гибридизация)»、 С одной стороны, для наименьшего лиганда (Иона F»), с другой Относительно большие ионы Nb5 +и Ta5 +(относительно ионов V5 +).
Для низшего Галогенида ванадия и его аналогов、 Впервые наблюдалась стехиометрия в Галоидных металлах Именно на примере этих compounds. So фаза NbCle в значительной степени Широкий состав NbCl2 / 67-3, i3) и однородные области TaCl3 TaC12. 9-s, 1- В системе V-S регистрируется присутствие 3 сульфидов-VS, V2S3 И VS4, com- Палатки.
Косвенно, сульфиды v2s5 также получены. Черный порошок V2S5 Неразрешимый в воде, но легко солубле в Алкалие должном к образованию thiosols. In Инертная атмосфера диссоциирует по схеме V2S5 = V2S3 + S2 Образование тиозолов в лучшем состоянии окисления очень характерно для эле Ванадиевая подгруппа (особенно сам ванадий）： NH4VO3 + 4(NH4JS +ЗН2О = (NH4KVS4 + 6NH4OH Это будет связано с элементами основной подгруппы группы v.
Серосодержащие ниобий и тантал образуют моно-и дисульфиды EE и 3S2, которые образуют Тантал、 В дальнейшем Все 3 металла взаимодействуя с фосфором образуют 2 соединения Тип: фосфид ER моно и дифосфид ER2, бывшие включают металл Последний является полупроводником. Вся эта знаменитая задница Райд и стибидо проявляют металлизированные свойства независимо от их состава. Соли кислородсодержащих кислот и комплексов нью-йоркское соединение.
Производные, такие как соль, в которой действует элемент Классифицируется как катионно-формируя агент, в основном Ван Бриллиант. Но они не очень стабильны. Низкие оксиды ванадия VO и V2O3 не только концентрируются, но и、 В ванне, а также в разбавленных кислотах, комплексы гексаква [Y (H2Ob)] образуют 2+、 [Y (H2Ob)] 3+соответствует соответствующей соли ванадия. Например, известный Кристаллогидрат VSO4 ′ 7H2O [В (Н2О) Е] ЅО4 ′ Н2О.
Стабилизация соли-как производные от V (- Т-2) и V (- Ф3) Это также достигается образованием двойной соли, такой как квасцы и шенит、 Пример: Me2SO4-V2 (SO4K-24H2O и Me2SO4-VSO4-6H2O. Потому что соли — подобные производные ванадия, ниобия и тантала находятся в воде Раствор сильно гидролизуется катионами, выделение которых известно Особенно трудно, учитывая замечательную реставрационную деятельность Эти низкие производные.
Но сухим методом удается получить индивидуальные Соль для нлобия и тантала в более высоких окислительных условиях. Присутствие Сульфат и фосфат 92 (SO4M и E3 (PO4M ниобий и тантал, и Первое из ванадиевых соединений проявляет наибольшую степень стабилизации Серия окисления V-Nb-Ta, а во-вторых、 Серия V (+5) — Nb(+5) — Ta(+5). В общем случае сложность элементов в группе VB не очень характерна.
Однако, за исключением галогенных комплексов типа Me3 [\ Ty] и Me [EHY]、 MegrGB], и Оксо-комплексы, рассмотренные выше. Химия элементарных металлов V B-g r p p s. ванадий благородный Тантал образует непрерывное твердое вещество в любой комбинации Растворы, которые также отмечаются в системах, образованных этими металлами Изоморфная (ВСС) многофазная модификация других переходов Металл, электронная структура не много different.
So, ванадий. / ?- Титан, который образует непрерывный твердый раствор с металлами подгруппы Хром, 6 марганец, железо; ниобий образует непрерывный раствор твердых веществ / ^Родное государство — все металлы в Титановой подгруппе, молибден、 Вольфрам и 7-Уран>Тантал работают аналогично ниобию в этом отношении.
Если сочетание металл-химических факторов не благоприятно、 «/- Обладает полной взаимной растворимостью при взаимодействии с металлическими формами Ограниченные твердые растворы с широким диапазоном однородности. Элементы группы VB характеризуются образованием курнаковских соединений、 Другие переходные металлы(VFe, VFe3、
Существуют не только Vco3, VNi, VPd2, NbPd3, NbPt3 и др., но и TaPd2) среди них (TaV2). Кроме соединений A3B и AB, характерных для соединений Курнакова, здесь Начинается синтез AB2.Это связано с особенностями формирования ордена. твердые растворы систем С ОЦК решетками. Многие из этих соединений Если температура низкая, то возникает сверхпроводимость. В металлохимии из элементов ванадиевой подгруппы особенно важным является металл Аналогичные этапы внедрения.
Борид является механизмом реализации и Существуют октаэдрические и тетраэдрические пустоты, то есть предписание EV ^ i и EV2-a; — карбиды и нитриды образуются только при введении углерода Азот в октаэдрических пустотах. Гидрат с тем же механизмом и Ди. Заметим, что даже кислород со значительной электроотрицательностью Способность образовывать металлы с малым относительным содержанием Основные этапы реализации, такие как Табо, таго, NbgO, МГО, и даже Тао, НБО Во.
Смотрите также:
| Фосфор | Кислород |
| Подгруппа мышьяка | Сера |
Если вам потребуется заказать решение по химии вы всегда можете написать мне в whatsapp.
