Казақстан республикасы білім және ғылым министрлігі



бет10/19
Дата20.06.2018
өлшемі1,58 Mb.
#43830
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   19

Қолданылуы: Mn қара, түсті металлургияда легирлеуші металл ретінде; Tc –нейтрондарды жұтқыш ретінде , катализаторлар құрамына қосылады, радиациялық диагностикада қолданылады; Re – электроникада, Тб (балқу температурасы) үлкен болғандықтан, ыстыққа төзімді құймалар құрамына кіреді, соңдықтан ұшақтар мен ракеталардың бөлшектерін жасайды. Калий перманганаты медицинада, аналитикалық химияда, шарап өндірісінде қолданылады. Марганец микроэлемент.

Физикалық және химиялық қасиеттері: Бұл металдар қиын балқитын, ауыр металдар, ақ жылтыр. Марганец электродтық потенциал мәні бойынша активті металл, бірақ беті оксидті қабатпен жабылып тұратындықтан, активтігі біршама төмендейді, ал рений мен технеций кернеу қатарында сутегіден кейін орналасқан. Егер ұсақтаса, марганец судан сутегіні бөліп шығарады. Осы үш металл да бөлме температурасында ауада берік. Марганец қыздырған кезде ауада жанады:

3Mn + 2O2(ауа) →t0 Mn3O4 ; Технеций мен ренийді 3000С дейін қыздырса, жоғары оксидтерін түзіп, тотығады:

Tc, Re+O2300C Э2O7; Марганец тотықтырғыш болмайтын сұйытылған қышқылдармен шабытты әрекеттеседі: Mn+2HCl (конц., сұйық), H2SO4(сұйыт.)→ H2 +MnCl2, MnSO4 ;

Tc, Re + HCl, H2SO4 ,сұйытылған → реакция жүрмейді, себебі Е>0.

Сұйытылған азот қышқылында марганец +2 тотығу дәрежесіне дейін, ал технеций мен рений жоғары тотығу дәрежелеріне дейін тотығады:

Mn + 4HNO3(сұйық) → Mn(NO3)2 + 2NO + 2H2O

2Tc, Re+7 HNO3 →HЭO4 +7NO+2H2O - HTcO4-технеций және HReO4-рений қышқылдары түзіледі.

Сонымен, қышқыл ортада марганец үшін +2, технеций мен рений үшін +7 тотығу дәрежелері тұрақты, сондықтан марганецтің жоғары тотығу дәрежесі қышқыл ортада тотықтырғыш, технеций мен ренийдің төменгі тотығу дәрежелері - тотықсыздандырғыштар болады. Сілтілік ортада бұл үш элемент те тұрақты.

Марганец галогендермен шабытты әрекеттеседі, ал қыздырғанда басқа да бейметалдармен әрекеттеседі:

Mn + Г2 → MnГ2 ; Mn + S = MnS; 3 Mn + 2P = Mn3P2 ;

1000С температураға дейін қыздырса, рений мен технеций фтормен,

хлормен , ал 3000С температурадан жоғары болса, броммен әрекеттеседі:

Tc, Re + Г2 Э2Г7 . Иодпен реакцияға түспейді. Тек өте жоғары температурада ғана рений мен технеций басқа бейметалдармен реакцияға түседі.

Марганецті тотығу дәрежесіне байланысты оксидтер мен гидроксидтердің қышқыл- негіздік қасиеттерінің өзгеруін көрсететін «модельді» элемент ретінде қарауға болады. Элемент төменгі тотығу дәрежесінде негіздік, жоғары тотығу дәрежесінде қышқылдық қасиет көрсетеді: MnO, Mn2O3 және Mn(OH)2,Mn(OH)3 негіздік; MnO2, Mn2O5 және MnO(OH)2, Mn(OH)4-амфотерлік; MnO3, Mn2O7 және H2MnO4 , HMnO4 қышқылдық .

Сонымен бірге тотығу дәрежесіне байланысты марганец бойынша элементтердің тотығу-тотықсыздану қасиеттерінің өзгеруін және тотығу дәрежелеріне әр түрлі орта әсерін де көруге болады.

MnO4- + 5e- + H+ → Mn2+ + 4H2O , түссіз ерітінді

MnO4- + 1e- + OH- → MnO42- , жасыл ерітінді

MnO4- + 3e- + H2O → MnO2 , қоңыр тұнба
Қосылыстары: Оксидтері және гидроксидтері

Марганецтің мына оксидтері белгілі: MnO, Mn2O3 , MnO2, Mn2O7

MnO – табиғи пиролюзиттен, марганецтің оксалаты мен карбонатын термиялық айырып алады: MnO2 + H2 → MnO + H2O; MnСO3 → MnO + СО2

4MnO2300C 2Mn2O3+O2 – ауада қыздырып алады.

Марганецтің жоғарғы оксидін алу:

2KMnO4+2H2SO4(конц.)→Mn2O7(жасыл сұйық зат)+2KHSO4+H2O

Технеций мен ренийді оттегіде қыздырғанда бірден олардың жоғары тотығу дәрежесіне сай оксидтері түзіледі: Re+O2t0 Э2O7 .

Төменгі тотығу дәрежесіне сай ренийдің оксиді былай алынады:

Re2O7 + CO → 2ReO3(қызыл ұнтақ) + CO2 , бірақ ол тұрақсыз, диспропорциялану реакциясына түседі:

3ReO3 t0 Re2O7+ ReO2 – вакуумда қыздырғанда бұл реакция жүреді, одан ренийдің +6 тотығу дәрежесіне сәйкес қосылыстарының тұрақсыздығы көрінеді. Бұл элементтердің тек жоғары тотығу дәрежесіне сәйкес оксидтері ғана суда ериді:

Э2O7 +H2O→H ЭO4 , марганец, рений, технеций қышқылдары.

HMnO4→HTeO4→HReO4 күші азаяды, себебі металдық қасиет артады, бірақ беріктілігі артады. HMnO4 күші HCl күшіне жақын, яғни диссоциацияға толық түседі. Бұл қышқылдар тұздары перманганат, пертехнат, перренат деп аталады. HMnO4 ерітіндіде 20% болады, жоғарырақ концентрациясы оттегіні бөліп, айрылады. Сілтілік ортада Н2ЭO4 қышқылы тұрақтырақ. Бейтарап, қышқыл ортада диспропорция реакциясына түседі: 3ЭO42- + 2H2O → 2 ЭO4- + ЭO2 + 4OH- тұздары манганат, технат, ренат.

Н2ЭO4 – бос күйінде жоқ, тек тұзы ғана болады. Олар былай алынады:

2KMnO4 + Na2SO3+ 2KOH → 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O ЭO42- - жасыл, MnO4- қызыл, TcO4- қызыл-сары , ReO4- - түссіз.

MnO2 + KOH + O2 → K2MnO4 + H2О ; Re + KOH + O2 → K2ReO4 + H2O

Рений мен технецийдің диоксидтерін олардың аммоний пертехнаттары мен перренаттарын айырып алады:

2NH4ЭO4 = 4H2О + N2 + 2ЭO2, бірақ бұл екі оксид те қыздырғанда ауада диспропорцияланады: 7ЭO2 t02O7 + 3Э.

ЭO2 суда ерімейтіндіктен олардың гидроксидтерін жанама жолмен алады:

2Mn(OH)2 + О2 + 2H2O = 2Mn(OH)4 . Э(OH)4 – амфотерлі гидроксид, тұздары манганиттер, рениттер деп аталады.

Зертханада калий перманганаты O2 алу үшін қолданылады:

2KMnO4 t0 K2MnO4 + MnO2 + O2 .

MnO2 (қышқылдық қасиет) + BaO(негіз) →BaMnO3 (гаусманит) . +5 тотығу дәрежесіне сәйкес қосылысты былай алады:

KMnO4+K2SO3+2KOH→ K3MnO4+K2SO4+H2O; K3MnO4 көгілдір қосылыс, гипоманганат, ерітіндіде оңай диспропорцияланады:

2Na3MnO4 + 2H2O = MnO2 + Na2MnO4 + 4 NaOH .

Сол сияқты ренийдің де гипоренаты бар:

2ReO2 + NaReO4 + 2NaOH = 3NaReO3 + H2O.

Э(ОН)4 амфотерлі қосылыс: Mn – Tc – Re қатары бойынша қышқылдық қасиеттері азаяды. Олардың тұздары манганиттер, рениттер деп аталады. Табиғи қосылысы гаусманит: Mn(OH)2 + Mn(OH)3 бұл гидроксидтер көбірек негіздік қасиет көрсетеді. Бұл металдар күкіртпен де стехиометриялық қосылыстар береді: MnS, MnS2, Re2S7, Tc2S7.

Тұздары: Mn2+ тұздары суда жақсы ериді , тек MnCO3, Mn3(PO4)2 ерімейді. Суда еритін тұздары кристаллогидраттар түзеді. Марганец көптеген комплекс қосылыстар түзеді: [Mn (H2O)6]SO4, K4[MnCI6], Na4[Mn (NO3)6], Na3[Mn (CN)6]. Сонымен бірге карбонилдері де белгілі, онда элементтердің тотығу дәрежелері ноль болады: Э2(СО)10.



Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар :
1. Перманганаттың реакция ортасына байланысты тотығу дәрежесінің өзгеруі, мысалдар келтіру қажет;

2. Марганецтің тотығу дәрежесіне байланысты оксидтерінің, гидроксидрерінің қасиеттерінің өзгеруін көрсететін реакциялар теңдеулерін жазу керек;

3. Рений қосылыстарын алу, қасиеттері;

4. Технецийді алу, оның қосылыстарының қасиеттері;

5. Марганец, рений элементтерінің табиғаттағы қосылыстары және оларды алу.
VI B топша элементтері. Элементтердің жалпы сипаттамасы . Алу, қасиеттері . Тұздары, алу, қасиеттері, қолданылуы

Периодтық жүйенің VIB топшасында хром, молибден, вольфрам орналасқан. … 3d54s1 24 Cr )2 )8 )12 )2 d5 орбиталь тұрақты болғандықтан хромның 3d44s2 болу керек орбитальдардағы электрондар 3d54s1 Cr үшін, 4d45s2 Мо үшін 4d55s1 болып 1электрон «секіреді». Вольфрамда валентті электрондық конфигурациясы аяқталған 4f14 -қабаттан соң болғандықтан 4f145d46s2 қалады. Жер қыртысында Cr 2.10-2% ; Мо, W~10-4% кездеседі. Табиғатта бұл элементтер қосылыс күйінде ғана кездеседі және өздерінің кендері бар. Хромның ең көп тараған минералы - хромит FeO.Cr2O3 , маңыздылығы бойынша екінші минералы - қорғасын хроматы PbCrO4 ; Молибденнің көбірек тараған минералы - MoS2 - молибден жылтыры; Вольфрам табиғатта екі валентті металдардың вольфраматы ретінде кездеседі. CaWO4-шеелит, PbWO4-штольцит, FeхMn1-x WO4 - вольфромит, WS2 вольфрам жылтыры, молибден жылтырымен бірге болады.



Алу: Тұздарының балқымасы →эл-з Э :

2ЭСІ3 балқымасы →эл-з 2 Э + 3СІ2 Э2О3+C(карботермия) → 2Э + 3СО; Э2О3+ ( АІ, мырыш) металотермия → 2Э +АІ2О3 (ZnO).

Таза металдары Э2О3 + Al, H2 → 2Э + АІ2 О3 , Н2 О;

Қолданылуы: қара металлургияда темірмен құймаларын феррохром, ферромолибден,ферровольфрам алуға; Арнайы болаттар алу үшін бұл металдарды қосады, сонда болаттың беріктілігі артады. Никель мен хром құймасы (нихромдар) қиын балқитындықтан олардан 1100-12000С температураға шыдайтын бөлшектер жасап, пештерде қолданады. Вольфрамның балқу температурасы өте жоғары болғандықтан электр шамдарының сымы ретінде қолданылады. Хром(ІІІ) оксиді жасыл түсті, сондықтан бояуларға қосылады. Хром(ІІІ) ашудастары не сульфаттары тері өндірісінде қолданылады.

Физикалық және химиялық қасиеттері: r0 ,нм 0,127 0,139 0,140 болғандықтан, вольфрам мен молибден қасиеттері ұқсас. Тб 1875 2620 33950C. Ауыр металдар, вольфрам – ең қиын балқитын металл. ЕЭ3+/Э = -0,744в (хром) -0,20в -

(молибден). Кернеу қатарында бұл екі металдар сутегіге дейін тұр. Бұл металлдардың сыртында жұқа оксид қабаттары болғандықтан

(Cr2O3 , WO3, MoО3 ) элементтер инертті, яғни суда, ауада өзгеріске ұшырамайды, оксидтік қабатты еріткен соң реакцияға түседі:

Э(Cr, Mo ) + HCl (H2SO4)→ ЭCl3 (Сr2 (SO4)3) )+H2 Бұл элементтер қышқылдар қоспасында жақсы ериді, егер бір қышқыл тотықтырғыш болса: Э + 6HNO3 + 8HF → H2[ЭF8] + 6NO2 + 6H2O; Суық жағдайда концентрлі азот , күкірт қышқылдары және патша арағы хромды пассивтейді; ал ыстық концентрлі қышқылдар хромды хром(ІІІ) тұздарына дейін, молибденді – молибден қышқылына дейін тотықтырады:

2Cr + 6 H2SO4 = Сr2 (SO4)3 + 3SO2 + 6 H2O

Mo + 2 HNO3 + H2O = H2MoO4 .H2O↓ +2NO.

Вольфрам тек патша арағында және қышқылдар қоспасында (HNO3+3HF) ғана ериді. Тотықтырғыштар қатысында сілтілер балқымасында бұл элементтер өте жақсы ериді:

Э + 3NaNO3 + 2NaOH = Na2ЭO4 + 3NaNO2 + H2O, хроматтар, вольфраматтар, молибдаттар түзіледі. Бұл элементтердің ұнтақтары ауада жақсы жанады:

Э+ O2→ Cr2O3 , MoО3, WO3 . Элементтердің осындай оксидтер түзуінен мынандай қорытынды жасауға болады: хромның жоғарғы тотығу дәрежесіне сәйкес қосылыстары тотықтырғыштар , ал молибден мен вольфрамның төменгі тотығу дәрежесіне сәйкес қосылыстары тотықсыздандырғыштар болады.

Хром топшасы элементтері қыздырған кезде галогендермен, халькогендермен, пниктогендермен (тек висмутпен әрекеттеспейді), IVA топшасының бейметалдарымен, бормен әрекеттеседі. Төменгі тотығу дәрежелеріне сәйкес стехиометриялық қосылыстар түзеді. Сонымен, хром және оның аналогтары - біршама активті металдар.



Қосылыстары: Бұл металдар +2, +3, +4, +6 тотығу дәрежелеріне сәйкес қосылыстар береді, бірақ хромда CrO, Cr2О3, СrО2, СrО3 оксидтері болса, Мо +4, +5, +6 сәйкес МоО2, Мо2О5, МоО3 оксидтері, ал вольфрамда тек екі оксид болады; W +4, +6: WO2 , WO3 . CrO – негіздік қасиет көрсетеді, қара түсті, гидроксидін айырып алады.

Тұзына сілті қосып сары түсті гидроксидін алады:

CrCl2+2NaOH→ Cr(ОН)2 + 2NaСІ; Cr2+ қосылыстары тотықсыздандырғыш қасиет көрсетеді: 2CrCl2 +2 НСІ → 2CrCl3 + H2; Ауа оттегісімен өте оңай тотығады: 4CrCl2 +4НСІ + О2 → 4CrCl3 + 2H2О; Cr2+ қосылыстары суды да айырады: 2CrCl2 +2 Н2О → 2CrОНCl2 + H2;

Cr(ОН)2 - негіздік қасиет көрсетеді , қышқылдарда ериді.

Вольфрам мен молибденнің +2, +3 тотығу дәрежелеріне сәйкес оксидтері және гидроксидтері жоқ, себебі олар тұрақсыз, диспропорциялану реакцияларына түседі.

Хром (+3) оксиді жасыл түсті ұнтақ, суда, қышқылдарда, сілтілерде ерімейді. Зертханада аммоний бихроматын айырып алады:

(NH4)2 Cr2O7 t0 Cr2О3 + N2 + 4H2O - молекула ішіндегі тотығу-тотықсыздану реакциясы.Cr(ОН)3 ↓ , соңдықтан жанама жолмен алады:

CrCl3 +3 NaOH →↓ Cr(ОН)3 + 3NaСІ;

Cr2(SO4)3 + 6NH4OH→↓2Cr(ОН)3 + 3(NH4)2SO4 ; Cr2О3 – оксиді де амфотерлі.

Амфотерлі гидроксид: Cr(ОН)3 ↔ НСrO2 сондықтан қышқылмен де, сілтімен де әрекеттеседі: CrОН)3 ↓+3HCl→ CrCl3 + 3H2O; Cr(ОН)3 ↓+3NaOH → Na3 [ Cr(OH)6].

МоО3 пен WO3 былай алынса: Э + О2 → ЭО3 , СrО3 элементтерден алынбайды, ол мына реакция арқылы алынады:

K2Cr2O7 + H2SO4конц.→ K2 SO4 + 2СrО3(қызыл кристалл) + H2O;

Хромның (VІ) қосылыстары улы. ЭO3+H2O→↓ H2CrО4- хром қышқылы;

↓ H2МоО4 – молибден қышқылы; ↓ H24 –вольфрам қышқылы ,осы қатар бойынша күштері әлсірейді, әлсіз қышқылдар . Тұздары : CrО4 2- сары , МоО42-, WО42- - түссіз, хромат, молибдат, вольфрамат.

H2МоО4 және H24 аздап амфотерлік қасиет көрсетеді, олар күшті қышқылдармен әрекеттескенде ЭО2(ОН)2 + 2НСІ = ЭО2СІ2 + 2 H2O, сонда комплекс катион ЭО22+ хромил, молибденил, вольфрамил деп аталады. Оны ЭГ6 гидролизі арқылы да алады:

ЭСІ6 + 2H2O ↔ ЭО2СІ2 + 4НГ.

Хром (+6) қосылыстары сілтілік ортада сутегі пероксидімен әрекеттесіп көк түсті хром пероксидін түзеді: Н2CrО4 +2 H2O2 → 3H2O + CrО5(СrО3+ O2) пероксид.

VI B топша элементтері жоғары тотығу дәрежелерінде полиқосылыстар түзеді. Ерітінді концентрациясы өскен сайын дихромат Cr2О72- тоқ сары, сосын трихромат Cr3О102- - қызыл, тетрахромат Cr4О132- - қызыл-қоңыр болады, қышқылдары тұрақсыз, тұздары бар: дихромат суда жақсырақ ериді: H2O+ Cr2О72- (тоқ сары)↔ 2 CrО42- (сары) )+ 2H+ , қышқыл ортада тепе-теңдік солға ығысады, сулы не сілті ортада – оңға ығысады.

K2Cr2O7+2КОН→2К2CrО4 +H2O ; К2CrО4 + H2SO4→ K2 Cr2O7+ K2 SO4 + H2O . Хроматтар күшті тотықтырғыштар, әсіресе қышқыл ортада. Бөлме температурасында HI, H2S, H2SO3 және олардың тұздарын, ал қыздырғанда HCI, HBr да тотықтырады:

K2Cr2O7+ 14HСI → 2KCI + 2СrCI3 +7H2O +3CI2.

W, Мо элементтері де изополиқышқылдар (NH4)6Mo7O24; Na10W12O41 және гетерополиқышқылдарын түзеді: (NH4)3(PMo12O40) не (NH4)3[ P(Mo3O10)4] , тұздары аммоний фосфомолибдаты.

Хром топшасы элементтері галогендермен, халькогендермен әрекеттесіп, Э3+ тотығу дәрежесіне сәйкес қосылыстар береді: Э+Г2→ ЭГ3 ; Э + S → Э2 S3 . Cr3+ тұздары кристаллогидраттар түзеді, галогенидтері, нитраттары, сульфаттары суда жақсы ериді, гидролизге ұшырайды. Фосфаты, сульфиді, фториді суда ерімейді. Хромкалий ашудастары KCr(SO4)2 ∙12 H2O тері өндірісінде қолданылады. Хром(ІІІ) катионды, анионды комплекстер түзеді: [Cr(ОН)6 ]3-, [Cr(NH3)6 ]3+.



Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар :

1. Хромның тотығу дәрежесіне байланысты қосылыстарының қасиеттері көрсететін реакциялар теңдеулерін жазу керек;

2. Элементтердің қышқылдарының қасиеттерінің өзгеруі, сәйкес тұздары, алу, гидролиз процестерінің теңдеулерін жазу керек;

3. Қосылыстарының қолданылуы;

4. Хром топшасы элементтерінің қатысында жүретін тотығу-тотықсыздану реакцияларына мысалдар келтіріп, теңдеулерін жазу керек;

5. Хром топшасы элементтерінің комплексті қосылыстарын жазып, түрақсыздық константаларының мәндері арқылы салыстыру керек.



Ванадий тобы элементтері , алу, қасиеттері, қолданылуы. VB топша элементтерінің физикалық және химиялық қасиеттері. Оксидтері, гидроксидтері, амфотерлі қасиеттері

Ванадий тобына в а н а д и й, н и о б и й және т а н т а л кіреді; бұлардың валенттілік электрондық конфигурациясы – (n – 1)d3ns2, тантал атомдарының валенттілік орбитальдары алдында (n – 2)f14 қабаты орналасқан, сондықтан тантал мен ниобий радиустары жақын 0,145нм(Nb), 0,146нм (Ta), бұл жағдай олардың химиялық қасиеттерінің ұқсастығын түсіндіреді.

Скандий және титан тобы сияқты ванадий тобындағы металдар - үлкен периодтардың жұп қатарларының элементтері.

Бұл қосымша (V В) топшадағы металдардың негізгі топшадағы элементтермен ұқсастығы жоғары валентті қосылыстарында, бұлардың сыртқы қабатындағы электрон саны аз болғандықтан (1-2) металдық қасиеттері басым. Бұлардың төменгі тотығу дәрежесін көрсететін қосылыстарына негіздік қасиет тән болады да,

жоғары тотығу дәрежесін көрсететін қосылыстары қышқылдық қасиет көрсетеді. Оларға сәйкес қышқылдары және тұздары бар. Топ бойымен жоғарыдан төмен қарай жоғары тотығу дәрежесінің (+5) тұрақтылығы артады, электртерістік кемиді, яғни металдық қасиеттері күшейеді.

Бұл үш металдың үшеуі де өте маңызды металл болғандықтан, алу технологиясы қиын болғанымен, оларды бос жеке күйде алуға тырысады. Үшеуін де таза түрде алюмотермия (металлотермия); карботермия; оксидтерінен, галогенидтерінен сутегімен тотықсыздандырып, тұздарының балқымаларын электролиздеп алуға болады׃

2O5 + 10Al = 5Al2O3 + 6Э;

2ТаСІ3 + 3Н2 = 2Та + 6НСІ.

Алюминийдің орнына кальций не магний алса тотықсыздану процесі жақсырақ өтеді. Жер қыртысында ванадий – 1,5∙10-2, ниобий - 1∙10-3, тантал - 2∙10-4 мас.үлес,% таралған. Олар темір және полиметалл кендерінде, фосфорит, апатит құрамында кездеседі.

Физикалық және химиялық қасиеттері. Ванадий,ниобий жане тантал жылтыраған сұр түсті металдар, балқу температуралары жоғары. Кесек түрінде түрлі химиялық әрекеттерге берік, әсіресе ниобий мен тантал қышқылдарда да (HF,НNO3) және олардың қоспаларында да ерімейді. Ұсақтаса және жоғары температурада (30000С) олар оттегімен, галогендермен, күкіртпен, көміртегімен, азотпен әрекеттеседі, себебі бұларды пассивтендіріп тұрған, сыртындағы оксид қабаты бұзылады.

Бұл металдардың атомдық және иондық радиустарына қараса, ниобий мен танталдікі бірдей, ол лантаноидтық жиырылудың салдары. Бұл металдардың физика-химиалық қасиеттері олардың таза болуына өте тәуелді. Қоспа араласса , олардың беріктігін , иілгіштігін төмендетеді, қаттылығын өсіреді.

Оттекпен қыздырғанда реакцияласып оксид (Э2O5) түзеді, қышқылдық қасиеттер көрсетеді,бірақ ванадий оксидінен тантал оксидіне қарай қышқылдық қасиеттер төмендейді, сонымен бірге төменгі тотығу дәрежелеріне сәйкес оксидтері де (ЭO, Э2O3, ЭO2) белгілі. Э2O5 суда ерімейді, тек V2О5 аздап ериді.

Ванадийде төрт оксид бар׃ VO, V2O3, - негіздік қасиет көрсетсе; VO2 – амфотерлі, V2O5 ванадий ангидриді айқын қышқылдық қасиет көрсетеді. Маңыздысы ванадий ангидриді V2O5 – қызыл сары түсті, суда біраз, сілтілерде жақсы еритін қатты зат; оған сәйкес қышқылдары:

V2O5 + H2O → 2HVO3 ванадий мета қышқылы

V2O5 + 2H2O → H4V2O7 екі ванадий қышқылы

V2O5 + 3H2O → 2H3VO4 ванадийдің ортоқышқылы.

Бұлардың тұздарын ванадат деп атайды, мысалы NH4VO3 аммоний метаванадаты. Ванадий диоксиді VO2 сілтілермен реакцияласып төрт ванадий қышқылының тұзын түзеді:

4VO2 + 2NaOH → Na2V4O9 + H2O, натрий ванадиті, кристалданғанда

Na2V4O9 •7H2O түзіледі.

Оксидтер қышқылдармен реакцияласып оксотұздар - ванадилдер (VO2+, VO3+, VO2+) түзеді тотығу дәрежелері +4 және +5:

V2O5 + HСІ → 3H2O + VOСІ2 + СІ2

VO2 + H2SO4 → VOSO4 + H2O

Үш оттекті ванадий оксиді қышқылдармен реакцияласып тұз түзеді:

V2O3 + 3H2SO4 → V2 (SO4)3 + 3H2O; әсіресе қос тұздары тұрақты

KV (SO4)2 • 12H2O. Бір оттекті ванадий VO – негіздік оксид, тұрақты тұздары, қос тұздары Me2SO4 • VSO4 • 6H2O белгілі. Сонымен ванадий қышқылдарына сәйкес тұздары: метаванадаттары NH4VO3 , ортованадаттары К3VO4, парованадаттары К4V2O7 боады. Ванадийдің қосылыстары улы.

Г а л о г е н д е р м е н қыздырғанда реакцияласып, ЭГ5 және ЭГ3 түзеді. Галогенидтері қатты заттар, гидролизденеді׃

2ЭГ5 + 5H2O ↔ Э2О5 + 10НГ немесе NbCl5 + 4H2O → H3NbO4 + 5HCl

Галогенидтер комплекс қосылыстар түзеді: NbCl5 + NaCI = Na [NbCl6].

Ванадий, ниобий және тантал балқыған күйде көмірмен тікелей әрекеттесуінен карбидтер түзіледі׃ V5C, V2C, V4C3 және VC; Nb2C; NbC; Ta2C, TC. Карбидтер электр өткізгіш заттар.

К р е м н и й м е н де балқыған күйде реакцияласып, силидтер MeSi2 түзеді. Бұлар қатты, балқуы қиын, отқа берік заттар, өндірісте үлкен роль атқарады. Химиялық өте тұрақты заттар.

Борид, сульфид, фосфид қосылыстары да бар.

Сумен бұл металдар оксидті қабаттары болғандықтан реакцияласпайды.

Бұл металдар кернеу қатарында сутегіге дейін орналасқан болса да, тек қышқылдар қоспасында (біреуі тотықтырғыш, біреуі комплекс ионын түзетін) ериді: азот қышқылы алдымен ванадий бетіндегі оксид қабатын ерітеді.

3V + 5HNO3 → 3HVO3 + 5NO + H2O, ары қарай комплекс қосылыс түзіледі: 3V + 5HNO3 + 21HF → 3H2[VF7] + 10H2O+ 5NO

Түзілген ванадийдің метақышқылы ерімейтін гидратқа (V2O5 . х H2O) айналады.

Nb мен Та патша сұйығында не HF араласқан HNO3 ериді׃

3Nb + 5HNO3 (HF) → 3HNbO3 + 5NO + H2O немесе

3Nb + 5HNO3 + 21HF → 3H2[NbF7] + 10H2O + 5NO

Сілті ерітінділерімен V, Nb, Ta реакцияласпайды. Балқыған сілтілерде, бетіндегі оксид қабаттары реакцияласу есебінен, металдар біртіндеп ериді׃

Э2O5 + 2KOH = 2KЭO3 + H2O.

Оттегі қатынасында реакция былай жүреді:

4Э + 5O2 + 12KOH = 4K3[ЭO4] + 6H2O.



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   19




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет