Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов (т.3) (1108618), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В 100 мл воды при 12,5' растворяется 0,44 г ! (Н зЧО,. Выделение ванадия из растворов в составе метаванадата аммония дает возможность отделить его от большинства примесей, которые остаются в растворе. Метаванадат натрия Р(аЧО з получается растворением Ч,О, в водном растворе 5(азСОз или г(аОН. Соль содержит две молекулы воды. Безводный ХаЧОз получается обжигом ЧзО, (или другого продукта, 00 90 и.,о и,о содержащего ЧзО,) с МаС1 в присутствии воздуха. ЧзО з интенсифицирует реакцию между 1маС! и О: 2ыаС! + з! зОз = ХазО + С)„ 1!6) В случае обжига ванадийсодержащих материалов с ХаС! оба продукта — ХазО и С1, — способствуют вскрытию этих материалов. Метаванадат натрия получается в результате реакции ХазО+ Ч,О, = 2НаЧОа 116) 90 Если исходные объекты содержат Ре, Мп и т. д., го 70 последние при водном выще- 0095з, зи,р лачивании в раствор не пере- 50 ходят, а ввиду значительного содержания щелочи в раст- $0 воре образуют гидроокиси.
50 Растворимость ЫаЧОз 21,1 г гр в 100 мл жщы при 25 м Метаванадат кальция Са(ЧОз)з . 4НзО получают "' 70 гз 50 з 50 50 00 90 кипячением раствора, содержащего )чН зЧО з и СаС1,. Соль лимонно-желтая, растворимость в воде 0,0091 и 00 0,125 моль/л при 20 и 70' 70 соответственно. Для нее характерно образование пе- 50 ию по, ресыщенных растворов, из я зео4 которых ее можно выделить высаливанием спиртом.
50 На практике ванадий осаж- гз дают в виде ортованадата Ю кальция ЗСаО ЧзО„добавляя избыток известкового мо- из лока илн твердой окиси каль- 5) Рис. 2. Изотермы растворимости 26' (а) и Метаванадат железа (П) 76' (0) в системе ЧзОз — ХазΠ— НзО Ге(ЧО з)з получают действием соли Ре(П) на раствор КЧО з.
Легко растворяется в соляной кислоте, мало — в воде (в 100 мл 1,8 г при 100') и растворах ХаС1. 77еРванадатзь ПРи действии Н Оз на РаствоРы метаванадатов ще. лочных металлов образуются соли типа МезЧзО„(х~7) — производ" ные надванадиевой кислоты Н зЧзО„, не выделенной в свободном состоянии. Растворы перванадатов окрашены в желтый цвет (в сильнокислых растворах — красный), чтоиспользуется в аналитической химии.
Перванадаты имеют желтый цвет, не растворяются в спирте и разрушаются, выделяя кислород, при воздействии Н 50, на их раствоРы. Ортаванадаты НазЧОз, КзЧОз и др. можно получить, сплавляя Ч О, с карбонатом или гидроокисью металла. Из них только соли нат ия и калия хорошо растворнмы в воде. 6 ри сливании растворов солей Ре(11!) и солей с ванадат-ионом образуется желтый осадок ортованадата железа(!11) РеЧО,. Эта соль всегда содержит воду, Безводный ортованадат железа может быть получен при обработке синего раствора сульфата ванадила Ч,О,(50з), раствором железо-аммонийных квасцов.
После нейтрализации аммиаком выпадают осадки гндратного типа, имеющие весьма различный состав и окраску. Вследствие окисления железом ванадия (1Ч) вначале выделяется безводная желтая соль РеЧО „потом гидрат четырехокиси, гидроокись железа (1!) и их смеси. Растворимость РеЧОз, прокаленной при 750', -1,5 г в 100 мл воды при 100'. Образование солей железа используется иногда для выделения ванадия из растворов. Соединения сгалогеиами. Ф т о р и д ы. С фтором ванадий образует соединения ЧР,, ЧРз, ЧР„а также гидрат ЧР, ЗНзО. Трифторид ванадия ЧР, получается взаимодействием фтористого водородас ЧС!, при температуре темно-красного каления.
Если упаривать раствор Ч,О, во фтористоводородной кислоте, выделяется ЧР, ° ЗН зО. Тетрафторидванадня ЧР, получается взаимодействием сухого фтористого водорода с ЧС! з при — 28 — 0'. Соль представляет собой коричнево-желтый порошок, легко разлагаемый водой. Выше 325' диспропорционирует: 217Р = УР + Чрз (17) Оксидифторид ванадия ЧОРз — желтое вещество, Получается как продукт гидролиза ЧР,: Урз + НзО = УОРз + ЗНР (18) Пентафгорид ванадия ЧР, — единственное соединение, в котором на 1 атом Ч приходится 5 атомов На!.
Очень склонен к гидролизу: продукт гидролиза — гидратярованная ЧзОз. Окситрифторид ванадия ЧОР, получают по реакции ЧСХ1з+ЗНР= ЪОР, +ЗНС1 [19) ЧОР, — бледно-желтое кристаллическое вещество, чрезвычай« но гигроскопическое, о5разует ряд двойных солей, например ЗКР 2ЧОРз 2КР ЧОРз Х л о р и д ы. Известны хлориды ЧС(„ЧС!з, ЧС1м а также оксихлориды ЧО" 1, ЧЭС! з. Дихлорид в силу легкой окисляемости получают только сухим путем. Для этого рекомендуется совместно пропускать пары ЧС! з и Нз через стеклянную трубку, нагретую до темно-красного каления, илн действовать газообразным НС! на феррованадий. ЧС1, — сильный восстановнтель: о5есцвечиваетлакмус, индиго, выделяет металлы из растворов солей золота, серебра, платины и т. д. Прн кристаллизации из расплавленных смесей с МаС1 не о5наруживает склонности к образованию комплексных соединений или двойных солей. Однако с другими щелочными металлами образуются КЧС!з, К,ЧС1,, СаЧС( з (рис.
3) 1101. Трихлорид легко получается при небольшом нагревании ЧС1,: 2ЧС1з =- 2НС1з+ С)з (20) Фиолетово-красные кристаллы ЪС! з хорошо растворяются в воде. При нагревании в вакууме или в токе азота ЧС1з дисгропорционирует: (2Ц 2ЧС! з = ЧС1з + ЧС(з При нагревании на воздухе идет реакция ЗЧС1з+ЗОз = ЧзОз + НОС!а+ЗС1з (22) Известен кристаллогидрат ЧС!, бН зО. Теграхлорид легко получается хлорированием феррованадия хло ром при 250 — 300'! 2(ге-Н) -1 7С!з = 2РеС!а+2НС1а (23) ЪС1, может быть отогнан от образующегося одновременно РеС1з или выщелочен тетрахлори- ппп дом углерода, в котором ЧС!з в отличие от ЕеС1з хорошо растворяется. Феррованадий можно заме- нпп нить карбидом или нитридом ванадия, а хлор заменить бзС!„ СОС1, и некоторыми другими ппп хлорирующими агентами.
ЧС1,— бурая вязкая жидкость; пл. 1,83, т. пл.— 28', т. кнп. 153'. Гидроли- 7пп зуется во влажном воздухе, образуя , „то кпст4~-ктсм соляную кислоту. В воде быст- кс и зп пп еп пп пп гп пп пп та. ро гидролизуется, образуя оксиди- маа еи,ась,% хлорид ЧОС!з, окрашивающий Рис. 3, диаграмма ииаакости сисрасгвор в синий цвет. темы ЧС1з — КС1 Оксихлориды. Оксихлорид ванадия ЧОС! — коричневое кристаллическое вещество.
Может быть получен нагреванием ЧС1, в атмосфере СЭз при температуре - 700': ЗЧС!з + СОа = 2НС)а + ЧОС1 + СО (24) Другой метод получения ЧОС! — восстановление ЪОС!, водородом при температуре красного каления. ЧОС! растворяется в воде. Оксидихлорид ванадия ЧОС1, — зеленое кристаллическое вещество, разлагающееся выше 300'С. Получается нагреванием ЧзОз с ЧС1з в запаянной ампуле при б00'.
Обладает акцепторными свойствами по отношению к хлорндам щелочных металлов, пиридину, аминам, арсинам и фосфинам. При упаривании смеси Ч,Оз, этилового спирта и раз- бавленной НС! получается гидрат ЧОС! з ° хНзО. Окситрихлорид ванадия ЧОС1, — подвижная, желтая, прозрачная жидкость; пл. 1,84, т. кип. 127'. Может быть получен нагреванием Ъ;О в токе С1, при температуре 600'. 2Ч~Ов + бС!р = 4Ъ ОС1я+ ЗОд (25) В присутствии угля реакция идет при 200 — 400'! Ч~О + ЗС + ЗС1, = 2ЧОС!з + ЗСО (2б) Вместо С1, можно брать сухой НС1 в присутствии Р О, в качестве водоотнимающего средства (см. 10). Во 'влажном воздухе и при обработке небольшим количеством воды Ъ'ОС1„гидролизуясь, покрывается красными хлопьями Ч404: 2ЧОС!4+ ЗНэО = ЧхОь + бНС' (27) В большом количестве воды Ч404 переходит в раствор. Разбавленные растворы, имеющие коричневый или красный цвет (в зависимости от концентрации ванадия), выделяют С1, при стоянии и становятся синими: получается раствор, содержащий Ъ'(1Ч).
Окситрихлорид не взаимодействует с А1С! „ЕеС! „ЫЬС! 4 и ТаС1, С хлоридами щелочных металлов и аммония оксихлорид образует тетрахлороксованадаты: 4МеС! + 2ЧОС!з = 2Ме~ЧОС14+ С1я (2З) (где Ме — К, КЬ, Сз, ИН,). Соединения весьма гигроскопичны, хорошо растворимы в разбавленных кислотах [11 !.
И о д и д ы. Дииодид ванадия Ъ'1, — темно-фиолетовые гексагональные кристаллы. Может бытьполучен синтезом из элементов. Не растворяется в абсолютном спирте, бензоле, тетрахлориде углерода, сероуглероде. На воздухе частично окисляется, окрашиваясь в бурый цвет.
Трииодид ванадия Ч1, — коричнево-черный, кристаллический,. весьма гигроскопичный порошок. Растворяется в воде, придав;я ей бурый цвет. Растворяется также в абсолютном спирте. Не растворяется в бензоле, тетрахлориде углерода, сероуглероде. Может быть получен нагреванием смеси элементов при 300'. При 400' в вакууме разлагается, наЧ1,и 1,. Соединения с серой. Ъ' и 5 образуют соединения Ч,54 (Ч5), Ч454 и Ч45 . Сульфид ванадия Чй| (Ч5) получается нагреванием Ч25, в среде Н 4 при 850 †11' в течение нескольких суток или сплавлением Ч40ь с 5 при 400 в атмосфере СОз. Зто темно-синее или темно-коричневое вещество.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
