АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Галогениды и оксогалогениды Nb, Ta(5)

Читайте также:
  1. ГАЛОГЕНАНГИДРИДЫ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ (АЦИЛГАЛОГЕНИДЫ)
  2. ГАЛОГЕНИДЫ СУРЬМЫ, ИХ СТРОЕНИЕ, ГИДРОЛИЗ.

Получение:

1. Nb + F2 ® NbF5

NbC + Cl2 NbCl5

2. Nb2O5 + Cl2 + C ® NbCl5 + CO (»700°С)

Nb2O5 + CCl4 ® NbCl5 + CO2 (200°С)

3. NbCl5 + HF ® NbF5 + HCl (безводн. HF)

4. NbF5 + H2O ® NbOF3 + HCl (пары H2O)

+ H2O  
(до 7%) + H2O  
Nb2O5 NbF5  
NbCl5 + Nb2O5 ® NbOCl3

5. + HF ® H2[NbOF5]

+ HF(конц) ® H2NbF7

(HNbF6)

аналогично с KF в растворах HF образуются K2NbOF5 и K2NbF7

Строение:

O O
O O
NbF5 – тетрамерен (NbF4F2/2)4 (КЧ = 6);

F F
F F
F F
NbCl5 – димерен (NbCl4Cl2/2)2 (КЧ = 6)

NbOF3– полимерен Nb Nb

[NbO2/2F2F2/2]

NbF72- – одношапочный октаэдр

NbOF52-– искаженый октаэдр

Физические свойства:

Бесцветные твёрдые летучие вещества, комплексы – ионное строение.

Химические свойства:

1. Обменные реакции

       
 
H2O
   
H2O
 


+ KF
+ KF
NbX5 NbOX3 HNbO3

HF

H2O
K2NbF7 K2NbOF5

 

2. Окислительные свойства за счет Nb, Ta(5)

  AlCl3 FeCl2
Nb Al Fe
K2NbF7 + Na ® KF + NaF + Nb

жёлто-коричн.
NbCl5 + ® NbCl4 +

 

 

 

Применение:

1. NbCl5, TaCl5 – получение Nb, Ta вытеснением Na или Mg

2. K2NbF7, K2TaF7 – восстановление Na ® Nb, Ta

3. K2NbF7, K2TaF7 – разделение Nb и Ta дробной кристаллизацией в концентрированных растворах HF

 

 

 

Соединения V(IV)

Получение:

1.

синий
V2O5 + H2C2O4 ® VO2 + CO2 + H2O

2. V2O5 + FeSO4 + H2SO4 ® VOSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O

V2O5 + HCl(конц) ® VOCl2 + Cl2 + H2O

в концентрированном растворе зеленые, в разбавленном – голубые [VO(H2O)5]2+

3.

серо-коричневый
VOCl2 + NaOH ® NaCl + VO(OH)2¯

H2O H2O Na2SO4 + H2O    
расплав
VOCl3 + KCl ® K2[VOCl4] + Cl2

4. VO2

жёлто-коричневый
(разб)
VO(OH)2 + NaOH ® Na2V4+4O9 +

VOSO4

Физические свойства:

Твёрдые вещества, VO2,VO(OH)2 – нерастворимые в воде вещества,

соли VO2+ и V4O92- растворимы в воде.

Химические свойства:

1. Обменные реакции

VO2 H2O

VO(OH)2 + H2SO4 ® VOSO4 + H2O

Na2V4O9 Na2SO4 + H2O

D

VO(OH)2 ® VO2 + H2O

См. также «Получение»

2. Устойчивы в водных растворах, способны окисляться (V+4®V+5) и восстанавливаться (до V3+®V2+)

красный
VOSO4 + KMnO4 + H2SO4 ® (VO2)2SO4 + K2SO4 + MnSO4 + H2O

фиолет
зеленый
VOSO4 + Zn + H2SO4 ® V2(SO4)3 + ZnSO4 + H2O

VSO4

Na2V4O9 + NaOH + Cl2® Na3VO4 + NaCl + H2O

NaVO3

Применение: VO2 – в полупроводниковой технике,

VOSO4 – катализатор SO2 + O2® SO3.

Соединения V(III)

Получение:

1. V2O5 + H2 H2O

чёрный
CO ® V2O3 + CO2

KCN KNCO

S SO2

 

2. VOCl3 + S ® VCl3 + SO2

VCl4 ® VCl3 + Cl2 (150°С, длительно)

VOCl2 + Zn + HCl ® VCl3+ ZnCl2 (водн. раствор HCl)

D
в растворе [V(H2O)6]3+ зелёный

жёлтый
[V(H2O)6]Cl3 ® VOCl + HCl + H2O

3.

зелёный
VCl3 + NaOH ® V(OH)3 + NaCl

4.

+ HCl ® VCl3 + H2O
V2O3

V(OH)3

Физические свойства:

Твёрдые вещества.

Химические свойства:

1. Обменные реакции (см. «Получение»),

а также

VCl3 + NH3 ® [V(NH3)6]Cl3

VCl3 + KCl ® KVCl4

V2(SO4)3 образует квасцы KV(SO4)2 · 12 H2O

2. Окислительно-восстановительные реакции

В кислой среде восстанавливается до V2+

VCl3 + Zn ® VCl2 + ZnCl2

В безводном состоянии – до металла

VCl3 + Ca ® CaCl2 + V

В кислой среде окисляется до V(4) и V(5), в щелочной – до V(5)

VCl3 + Cl2 + H2O ® VOCl2 + HCl

VCl3 + Cl2 + NaOH ® Na3VO4 + NaCl + H2O

NaVO3

VO2(SO4)3 + KMnO4 + H2SO4 ® (VO2)2SO4 + K2SO4 + MnSO4 + H2O

Применение: не находят.

 

 

Соединения V(II)

Получение:

1.

чёрный
V2O5 + V ® VO

V(OH)2 ® VO + H2O

2. VCl3 + H2 ® VCl2 + HCl (газовая фаза, 750°С)

VCl3 + Zn ® VCl2+ ZnCl2 (водн. раствор HCl)

в растворе сине-фиолетовый [V(H2O)8]2+

3.

коричневый
VCl2 + NaOH ® V(OH)2 + NaCl

4. Электролиз водного раствора V2(SO4)3 на ртутном катоде:

V2(SO4)3 + H2O ® VSO4 + H2SO4 + O2

Физические свойства:

Твёрдые вещества, соли V(2) растворимы в воде.

Химические свойства:

1. Обменные реакции

Вещества выраженной основной природы

+ NaOH

+ HCl
VCl2 V(OH)2

VSO4 образует шениты, например (NH4)2SO4 · VSO4 · 6 H2O

2. Окислительные свойства малохарактерны, хотя

VCl2 + Mg ® MgCl2 + V

или электролиз VCl2 в расплаве KCl + NaCl

Восстановительные свойства выражены

VCl2 + HCl + O2 ® VCl3 + H2O

VSO4 + N2 + H2SO4 ® VOSO4 + (N2H5)2SO4

VSO4 + KMnO4 + H2SO4 ® (VO2)2SO4 + K2SO4 + MnSO4 + H2O

VCl2 + Cl2 + NaOH ® NaVO3 + NaCl + H2O

 

Применение: восстановители в лабораторной практике.

 


1 | 2 | 3 | 4 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.014 сек.)