Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Бинарные соединения. В бинарных соединениях элементы подгруппы проявляют все степени окисления от +1 до +5
В бинарных соединениях элементы подгруппы проявляют все степени окисления от +1 до +5. Соединения с высшими степенями окисления атомов элементов наиболее устойчивы, причем эта устойчивость возрастает от ванадия к танталу, поэтому V+5 гораздо легче (по сравнению с Nb+5 и Та+5) восстанавливается до более низких степеней окисления. Соединения с низшими степенями окисления атомов элементов, наоборот, менее стабильны и легко окисляются, причем тенденция к окислению в ряду V – Nb – Ta усиливается. Соединения с водородом. Ванадий, ниобий и тантал не дают стехиометрических соединений с водородом, но очень легко образуют твердые растворы, причем растворимость водорода с ростом температуры уменьшается. Известны твердые гидриды переменного состава (ЭН–ЭН2) – хрупкие металлоподобные порошки серо-черного цвета, химически устойчивые. Оксиды. Оксиды ванадия, ниобия, тантала – твердые, тугоплавкие вещества, практически нерастворимые в воде. Непосредственно при окислении металлов образуются только высшие оксиды – Э2О5 (у ванадия – VO2). Остальные оксиды могут быть получены последовательным восстановлением Э2О5 или других соответствующих соединений. Большинство оксидов проявляет основной характер, VO2, Nb2O5 и Та2О5 амфотерны, и лишь V2O5 проявляет слабокислотные свойства. Наиболее характерные реакции оксидов ванадия: V2O5 + 6KOH → 2K3VO4 + 3H2O; V2O5 + 6HCl ⇄ 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O; 4VO2 + 2KOH → K2V4O9 + H2O; VO2 + 2HCl → VOCl2 + H2O; V2O3 + 6HCl → 2VCl3 + 3H2O; VO + 2HCl → VCl2 + H2O.
Гидроксиды. Низшим степеням окисления (+2, +3) соответствуют основания типа Э(ОН)2 и Э(ОН)3, получающиеся обработкой щелочами солей этих элементов. Характерная особенность кислородсодержащих соединений этих элементов со степенью окисления +4 – их амфотерный характер. Так, оксид VO2, нерастворимый в воде, легко взаимодействует со щелочами, образуя ванадиты состава Ме2+[V4O9]. Они являются солями не выделенной в свободном виде кислоты H2V4O9. Также легко VO2 взаимодействует с кислотами, образуя производные оксованадила VO2+ – очень прочной группы, входящей в состав многих солей в виде катиона, а также содержащейся в ряде анионных комплексов: VO2 + H2SO4 → VOSO4 + H2O. сульфат ванадила Степени окисления +5 соответствуют несколько кислот, как правило, неустойчивых в свободном состоянии. Они обычно представляют собой гидратированные оксиды типа nЭ2О5× хН2О. Наиболее известны мета- и ортокислоты – НЭО3 и Н3ЭО4, которым соответствуют соли: мета- и ортованадаты, мета- и ортониобаты и мета- и ортотанталаты. Ванадаты могут быть получены обработкой щелочами коллоидных растворов V2O5, причем и состав сильно зависит от рН растворов. Ниобаты и танталаты, плохо растворимые в воде, обычно получаются сплавлением оксидов этих элементов с гидроксидами, карбонатами или оксидами других элементов.
|