ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «бейорганикалық химия»

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

Tc, Re+O₂→^300C 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^- → MnO₄^2- , 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

4MnO₂→^300C 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+O₂→^t0 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: 3ЭO₄^2- + 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 ЭO₄^2- - 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 →^t0 2Э₂O₇ + 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, Fe_хMn_1-x WO₄ - вольфромит, WS₂ вольфрам жылтыры, молибден жылтырымен бірге болады.

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. Т_б 1875 2620 3395⁰C. Ауыр металдар, вольфрам – ең қиын балқитын металл. Е_Э3+/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.

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; ↓ H₂WО₄ –вольфрам қышқылы ,осы қатар бойынша күштері әлсірейді, әлсіз қышқылдар . Тұздары : CrО₄ ^2- сары , МоО₄^2-, WО₄^2- - түссіз, хромат, молибдат, вольфрамат.

H₂МоО₄ және H₂WО₄ 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 Cr₂О₇^2- тоқ сары, сосын трихромат Cr₃О₁₀^2- - қызыл, тетрахромат Cr₄О₁₃^2- - қызыл-қоңыр болады, қышқылдары тұрақсыз, тұздары бар: дихромат суда жақсырақ ериді: H₂O+ Cr₂О₇^2- (тоқ сары)↔ 2 CrО₄^2- (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⁺.

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 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׃

3Э₂O₅ + 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.