2. Химия ванадия (1097043)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Глава 2. Химия ванадия2.1. Теоретическая частьВанадий находится в VВ (5) группе Периодической системы. Электронная конфигурациявалентного уровня атома ванадия: 3d34s2. Возможные степени окисления ванадия всоединениях: +5, +4, +3, +2, из которых наиболее устойчивой является степень окисления +4.Соединения ванадия (V).Оксид ванадия (V) V2O5 получают прокаливанием на воздухе метаванадата аммония:4NH4VO3 + 3O2 = 2V2O5 + 2N2 + 8H2O.Оксид ванадия (V) незначительно растворяется в воде. При этом получается бледно-желтыйраствор, содержащий метаванадиевую кислоту HVO3, которая сообщает раствору кислуюреакцию.Оксид ванадия (V) проявляет амфотерные свойства с преобладанием кислотных, хотя идовольно медленно растворяется в щелочи.V2O5 + 2NaOH = 2NaVO3 + H2OV2O5 + H2SO4 = (VO2)2SO4 + H2O (рН<3)При взаимодействии со щелочами образуются соли ванадиевой кислоты, которые в зависимостиот рН среды существуют либо с анионом ортованадиевой кислоты (VO43–) либо, какпроизводные полимеризованной ортованадиевой кислоты — изополиванадаты.

Соотношениеразличных форм ванадия (V) в зависимости от рН и концентрации ванадия показано на рис. 2.1.Рис. 2.1.При взаимодействии ванадатов с пероксидом водорода в зависимости от среды образуютсяпероксосоединения ванадия (V) различного состава:В щелочной среде:В нейтральной среде:В кислой среде[V(O2)4]3–[VO2(O2)2]3–[VO(O2)]+Сине-фиолетовыйЖелтыйКрасныйКроме того, в очень кислой среде (pH<1) может происходить и восстановление соединенияванадия (V) до ванадия (IV) пероксидом водорода:(VO2)2SO4 + H2O2 + H2SO4 = 2VOSO4 + O2 + 2H2OСоединения ванадия (V) являются сильными окислителями. Так, например, концентрированнаясоляная кислота окисляется оксидом ванадия до свободного хлора:V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O;Соединения ванадия (IV).Степень окисления +4 — наиболее устойчивая степень окисления ванадия.Водные растворы соединений ванадий (IV) синего цвета, который придает им гидратированныйион [VO(H2O)5]2+ (ион ванадила или оксованадий (IV)).

Соединения ванадия (IV) могут бытьполучены восстановлением солей ванадия (V), например, щавелевой кислотой:2NaVO3 + H2C2O4 + 3H2SO4 = 2VOSO4 + 2CO2 + Na2SO4+ 4H2OВанадил-ион (VO2+), образующийся в результате этой реакции, очень устойчив и сохраняется нетолько в водных растворах солей, но и в составе гидроксида ванадия (IV) VO(OH)2.Оксид и гидроксид ванадия (IV) обладают амфотерными свойствами, т. е.

растворяются и вкислотах и в основаниях. При растворении в кислотах образуются производные ванадил-иона(VO2+), а при растворении в щелочах — ванадаты (IV) различного состава, например V4O92–.VO(OH)2 + H2SO4 = VOSO4 + 2H2O4VO(OH)2 + 2KOH = K2[V4O9] + 5H2OСоединения ванадия (III).Получить соединения ванадия (III) можно восстановлением солей ванадия (V) в кислой среде,например, нитритом натрия:2NaVO3 + 2NaNO2 + 4H2SO4 = V2(SO4)3+ 2NaNO3+ Na2SO4 + 4H2OВодные растворы соединений ванадия (III) окрашены в зеленый цвет, который им придаютгидратированные ионы [V(H2O)6]3+.Оксид и гидроксид ванадия (III) обладают ярко выраженными основными свойствами ирастворяются только в кислотах:2V(OH)3 + 3H2SO4 = V2(SO4)3 + 6H2OСоединения ванадия (III) являются восстановителями.Соединения ванадия (II).Переход ванадия от высшей степени окисления + 5 к низшей +2, через все промежуточныестепени окисления, можно наблюдать при взаимодействии раствора метаванадата натрия вкислой среде с цинком:VO3–→ VO2+→VO2+→V3+→V2+.Водные растворы соединений ванадия (II) имеют фиолетовый цвет, за счет гидратированныхионов [V(H2O)6]2+.Для оксида и гидроксида ванадия (II) характерны основные свойства:V(OH)2 + H2SO4 = VSO4 + 2H2OСоединения ванадия (II) – сильные восстановители.2.1.1.

Вопросы по теме:1. Какие степени окисления характерны для ванадия?2. Какая степень окисления является устойчивой?3. Как изменяются кислотно-основные свойства в ряду оксидов и гидроксидов V(V) –V(IV) – V(III) – V(II)? Приведите уравнения соответствующих реакций.4. Как изменяются окислительно-восстановительные свойства в ряду соединений V(V) –V(IV) – V(III) – V(II)? Приведите уравнения соответствующих реакций..

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги