Химические
свойства. При
низких температурах все эти металлы устойчивы к кислороду и большинству
реагентов. Это отчасти удивительно, так как все они имеют положительные
окислительные потенциалы. Однако на поверхности рассматриваемых металлов
легко образуется пассивирующая пленка, что повышает инертность и затрудняет
измерение потенциалов. Ванадий активнее ниобия и тантала. При нагревании
все эти металлы взаимодействуют с кислородом HNO3
и NaOH. При действии NaOH на ванадий образуется NaVO3
и выделяется водород.
Реакции.
Все члены этого семейства
образуют пентаоксиды, слаборастворимые в воде и дающие слабокислую реакцию.
Пентаоксид ванадия V2O5
наиболее важен как промышленный катализатор окисления SO2
в SO3
(контактный метод производства серной кислоты), окисления спиртов и гидрогенизации
масел в жиры:
Красно-оранжевый
оксид ванадия наиболее удобно получать термическим разложением ванадата
аммония NH4VO3:
2NH4VO3
® V2O5
+ 2NH3
+ H2O.
Амфотерный
характер ванадия проявляется при растворении V2O5
в NaOH с образованием ортованадата Na3VO4.
При добавлении NH4+
в раствор образуется метаванадат аммония NH4VO3,
что необычно, так как ион аммония, как правило, не является восстановителем.
При изменении кислотности ванадатных растворов протекают процессы конденсации
или полимеризации оксоанионов с образованием соединений, называемых изополисолями
и изополикислотами, например, [V3O8]–
– триполиванадат(V), [V4O9]2–
– тетраполиванадат(V), [V6O17]4–
– гексаполиванадат(V). Пентаоксиды Nb и Ta образуются при прямом
окислении. Они достаточно устойчивы к действию восстановителей (см.
выше). Пентаоксид ванадия
восстанавливается до VO2
при нагревании со щавелевой кислотой H2C2O4.
Монооксид углерода и водород восстанавливают V2O5
до V2O3
и даже до VO. Все эти оксиды окрашены.
назад
дальше
|
