Головна

Сполуки ванадію, ніобію і танталу

  1. АЗОТ І ЙОГО СПОЛУКИ
  2. Азотомісткі АРОМАТИЧНІ ГЕТЕРОЦИКЛІЧНІ З'ЄДНАННЯ
  3. АРОМАТИЧНІ Діазо- І Азосоединения, барвники
  4. Болтові з'єднання металевих конструкцій
  5. У більшості випадків естрадному драматургу слід домагатися, щоб тема програми, її склад давали можливість органічного, смислового з'єднання двох відділень.
  6. Види з'єднання резисторів
  7. ВОДЕНЬ І ЙОГО СПОЛУКИ

Продукти взаємодії ванадію, ніобію і танталу з неметалами малої активності (водень, азот, вуглець, бор) представляють собою з'єднання змінного складу (ЕН, ЕN, Nb2N, TaN, ЕС, Е2З, ЕВ, ЕВ2) І відрізняються високою стійкістю до води і розбавлених кислот.

З'єднання зі ступенями окислення + 2, 3, 4. З'єднання в ступені окислення +2 більш-менш стійкі тільки для ванадію, який утворює оксид VO (VO0,9-1,3) Чорного кольору. Оксид ванадію (II) отримують відновленням воднем оксиду ванадію (V).

VO з водою не взаємодіє, проявляє властивості основного оксиду, реагуючи з кислотами:

VO + 2H+ + 4H2O = [V (H2O)6]2+

солі V2+ пофарбовані у фіолетовий колір, сильні відновники, окислюються навіть водою:

2V2+Cl2 + 2H2O = 2V3+(OH) Cl2 + H2

Ступінь окислення +3 також характерна тільки для ванадію. Основні сполуки ванадію (III): оксид - V2O3 (Чорного кольору) і гідроксид - V2O3? nH2O (зеленого кольору), а також нітрати і солі катіона V3+ (Зелене забарвлення розчину). Оксид і гідроксид ванадію (III) - амфотерні сполуки з переважанням основних властивостей.

Галогеніди ванадію (III) кристалічні речовини, утворюють з основними галогенидами аніонні координаційні сполуки:

VF3 + 3KF = K3[VF6]; 2VCl3 + 3KCl = K3[V2Cl9]

Похідні ванадію (III) - сильні відновники, в розчинах окислюються киснем повітря, при нагріванні диспропорционируют:

t

4V+3Cl3 + O2 + 4HCl = 4V+4Cl4 + 2H2O; 2V+3Cl3(Т) = V+2Cl2(Т) + V+4Cl4(Г)

З'єднання в ступені окислення +4 для ванадію найбільш стійкі. VO2 - Амфотерний оксид, легко розчиняється в розчинах кислот і лугів:

4VO2 + 2KOH = K2[V4O9] + H2O; VO2 + 2H+ + 4H2O = [VO (H2O)5]2+

катіон VO2+ (Оксованаділ або просто ванадил-катіон) забарвлений в світло-синій колір і утворює стійкі солі з багатьма кислотами.

Галогеніди ванадію (IV) гидролитически нестійкі і в водних розчинах швидко переходять в галогеніди ванадила:

VCl4 + H2O = VOCl2 + 2HCl

Для ніобію і танталу описані діоксиди, нітрати і оксогалогеніди - ЕОCl2. Всі похідні Nb (IV), Ta (IV) - сильні відновники.

З'єднання зі ступенем окислення +5. Для ванадію (V) відомі тільки оксид V2O5 і фторид VF5. Для ніобію і танталу дана ступінь окислення найбільш стійка.

оксиди - Червоний V2О5 (Т.пл. 650 ?С), білі Nb2О5 (Т.пл. 1490 ?С) і Ta2О5 (Т.пл. 1870 ?С) - тугоплавкі кристалічні речовини.

Оксид ванадію отримують термічним розкладанням ванадату амонію:

2NH4VO3 = V2O5 + 2NH3 + H2O

Оксид ванадію (V) погано розчинний у воді (~ 0,007 г / л при 25 ?С), утворює кислий розчин світло-жовтого кольору; досить легко розчиняється в лугах. При тривалому нагріванні реагує з кислотами, утворюючи солі VO3+ і VO2+.

Сполуки ванадію (V), зокрема його оксид, в кислому середовищі виявляють окисні властивості, наприклад:

V2O5 + 6НCl = 2V+4ОCl2 + Cl2 + 3Н2О

Оксиди ніобію і танталу хімічно неактивні, в воді і кислотах практично не розчиняються, а з лугами реагують при сплаву:

Э2О5 + 2КОН = 2КЕО3 + Н2О

Ванадати, ніобати і танталат - кристалічні речовини складного складу і будови. Найпростіші - мета- і ортосоль складу М+1ЕО3 і М3+1ЕО4, Відповідно. Крім того існують різноманітні поліванадати, політанталати і полініобати, наприклад, V3O93 або V10O28-6.

галогеніди ЕНаl5 - Речовини, що мають молекулярну будову: VF5 - В'язка рідина, кристалічні фториди ніобію (V) і танталу (V) тетрамерная, хлориди і броміди мають дімерная будова. Всі галогеніди розчинні в органічних розчинниках, летючий, водою без остачі гідролізуються, схильні до утворення координаційних з'єднань анионного типу. наприклад:

2NbCl5 + 5H2O = Nb2O5 + 10HCl; TaF5 + 2KF = K2[TaF7]

Оксогалогеніди ЕOCl3 - Зазвичай тверді речовини, в більшості летючі, VOCl3 - Рідина.

Легко гідролізуються, реагують з основними галогенидами з утворенням аніонних коорди-национного з'єднань складу [VOF5]2, А для ніобію і танталу - [ЕOСl4]-, [ЕOCl5]2, [ЕOF6]3.

Для ванадію (V) і його аналогів характерні координаційні сполуки з пероксид-аніоном як ліганд, наприклад, жовтого кольору [VO2(Про2)2]3, Синьо-фіолетового кольору [V (Про2)4]3, Безбарвних [Nb (Про2)4]3 і [Ta (Про2)4]3. Пероксованадати, -ніобати і -танталати утворюються при дії пероксиду водню на з'єднання Е (V) в лужному середовищі. У твердому стані ці сполуки розкладаються.

VO43 + 2Н2О2 = V [O2(Про2)2]3 + 2Н2Про;

Э2O5 + 8Н2О2 + 6КОН = 2К3[Е (О2)4] + 11Н2О

Література: [1] с. 619 - 633, [2] с. 489 - 523, [3] с. 478 - 481, 499 - 520

 



Попередня   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   Наступна

з'єднання берилію | сполуки магнію | лужноземельні метали | З'єднання лужноземельних металів | Елементи IA-підгрупи (лужні метали) | З'єднання лужних металів | Загальна характеристика d-елементів | Елементи IIIВ підгрупи (підгрупа скандію) | Елементи IVВ підгрупи (підгрупа титану) | З'єднання титану, цирконію та гафнію |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати