Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Карбид тария ТЬСе образуется прн нагреванпп окиси тория с углем в злектрической по ш. В чистом виде он образует желтоватые кристаллики. Не только разбавленными кислотами, на даже водой ан разлагается с выделением различных углеводородов, главным !'еттеп 3 образом ацетилена, а тзкжо водорода. Труднее разлагается силицпд торил ТЬИ», получаемый в тех же условиях восстановлением окиси креьшпя, Тстбсз образует, по юшпьти Ьраузра, тограголалькую ргепетку с высокой спммогРиой и ПРазильиым 1есио,томские»т агомов. ВмУ изотипкы Г.аЯз и сичкдиды лавташтдов Со, Рг, тЧд, а тииже;титиипдов 11Я1», 1тсрбсз к Рийз. Нятрид торпп 'Пт»~1, образуется прн нагревании металлического торин илп сместт ТЬО» и Мя в атмосфере азота. Он представляет собой устойчивый при кигреиаиип в отсутствие воздуха порошок от нсглтой до желто-иоричштвой окраски.
При нагревании на воздухе иптрид тория вспыхивает и сгорает до ТЬО». Аналтсгттчегкие сведения. По своим аналитическим реакциям торий похож па цпрнопий, Так же как послодний, он осаждаетсн сернистым амыонпим, гпдроокисями пселочпых металлов или аммония, а также карбонитом барин в виде белой гкдроокисп. Для торин, как и для циркония, характерна растворимость полученного прп действии карбоната аммония осадка в избытке ооадителя. Но по отпошепито к п1ооеяевой кислоте он отличается от циркония. Оксалат торин в отличие от оксалата циркоипла иерастворкм в избытка тцакелезой кислоты и в разбавленных минеральных кислотах.
Правда, он растворяется и оксалате аммонин, но опять выпадает при добавлении соляной кислоты. Далее торий отличается от циркояия тем, что он осаясдается из разбавленных растворов плавиковой кислотой, От редких земель, вместе с которыми оп осаждается в виде оксалата из кислых растворов, торий может быть отделен благодаря растворимости гидроокиси в растворах карбопатов щелочных металлов или аммония, а также осаждеггием в видо продукта присоединения его окиси с перекисью водорода. В присутствии редкоземельных металлов можно, по Мейеру и Шпетеру (191 т), определить даже очень небольшие количества тория путем осаждения ого пз растворов в крепкой азотной кислоте в виде нодата.
Длн количественного определения тория обычно его выделяют в вттдд гндроокиси пли продукта присоединения 2ТстО» оН»О» Н»О, затем прокаливапкем ири высокой теъгпературе переводят в окись и взвешивают. Для этой цели пригодно также осаждеиио иодата торпа. При зтоы рекомендуется проводить сосаждонпе пз гомогенного раствора», так как в противном случае получается слизистый, очень трудно фильтрующийся осадок. 11 пи оеивидеииелт ив еолоееииввв рветивврп подразумепогггя такой процесс, когда оепдттт точь по зиоскгоя как таковой в раствор, и об1»т,тувиттт в иом к результате медлекво прттг~иттюкгого химического взаимодействия. В 1т,тсе»тттгртптао»том случае ионы 1О- питт»"твюг иосстикозлеккеи 111;-ттоиотт гиттколои, Чтобы обоепочить досгагочпо мгдлекиое проток,тике реакция, глиитль ирибазчяют ио кекосредетзекио, а дают ему иозмоисяоогь иоигеиекко обре,юи.тиегьея, ио норе того статс протекхог гкдрокиз ого МОПтмквтати 1ксии, (,' тгт!тттт, 1%Л.
Этот способ походит разнообразное иримепекие. Гачтиитто чттгзо оетд ети, стбрптутоттсттхся обычко в виде слизистых, плохо фильгруиицкхеи и с~тттт,тто,тдсорбттстутт ттсттх осидкоп, при осаждоктш из гомогекиых рзстзорои получается и зорпттгготт, хостоттто ф шьтрующойся, иозорчпостпо пассивной форме, ПЯТАЯ ГРУППА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (Побочная подгруппа) ГРУ ППА ЗВэ2ВЛЬНЫХ )4ИСЛОТ 715 ~ 0,1203 !1, !!1, !У, 7 50,95 5,98 92,91 8,56 23 41 73 91 Иаоалвй Ппобай Таотаа Р!ротактвввй — 3500 — 5!00 6000 — 4200 1 2420 3010 нь Та Ра и, !н,!у, у и, ыигт,т и,!!т,!у,у 180,95 16,69 231 15 37 Общие сведения.
Побочная подгруппа пятой группы включает эломепты: ванадий, ниобий, тинтал н лротангниний, Всо они соответственно номеру группы прсимуществшшо ляживсленпны. Несмотря на то что перечисленные элементы являются металлами, их высшие окислы— пятиокиси — носят ярко выраженный кислотный характер. Это относится к ванадию, ииобшо и танталу, и поэтому пятиокиси этих металлов называют кислмжи землями (т. е. кислотообразу!ощими окислами металлов) пли «земельными кислот э!и». ггротактиний принадлея!ит к радиоактивным элементам. Ок родоначальник актпиия (ср. гл.
2!). Ра — элемент редкий и трудно получаемый химически, поэтому оп еще мало исследован, В соответствии с общим правилом периодической системы оп имеет более основной характер, чем первые тйи элемента группы, которые но могут образовывать простых солей в водном растворе даже с самыин сильными кислотами. Элементы побочной подгруппы пятой группы, так же как и элементы главной подгруппы, могут быть не только полон ительно пятивалеитпыми, но существуют и в состоянии более низких степеней окисления. Однако в отличие от главной подгруппы, где тенденция к образованию более низкого почожительпого заряда возрастает с увеличенном атомного веса, в побочной подгруппе зта тенденция убывает в том жо направлении.
Так, ири обработке растворов солей цинком и кислотой ванадий восстанавливается до двухвалситиого, ниобий — до трехвалентного состояш!я, а тантал прн таких условиях вообще не восстапавлпваетсл. В отличие ог элементов главной подгруппы У группы элементы побочной подгруппы, как и вообще все элементы побочных подгрупп периодической системы, тпэогда нс бывают злектроо грина тельной составной частью солеобразиых соединений. Опи могут, следовательно, отщеплять до пяти электронов, ко сами никогда не принимают их; это соответствует тому, что за ними не следу!от инертные газы, электронная конфигурация ъоторых отличается особой устойчивостью.
С этим связана также неспособ- Глггг Е вость элементов побочной подгруппы пятой группы образовывать гаво- образиые соединения с водородом. Напротив, они дают твердые еид- риды, подобные тем, какие образуются в побочной подгруппе четвертой группы. По дакпым Сиеертса, 1 г ванадия при кокватыой температура и атмосйорпом давлении поглощает 167 мг водорода, 1 е ыкабкя — 104 мг и 1 г тантала — 85,6 м.с. При 600'соответствеыыо 19 О, 17 4 и 14 8мл; при 1000' — 2 8, 2 8п1,4мг. Притеыпературах аыщебЮ' ко:.псчестео абсорбвровапвого водорода кзиевается почти пропорциоыальыо корво пвг,с(ьстссаыу аг еслпчыпы давлевыя.
Прп более пигких темпаратурах абсорбция водорода с уг чычеыпеидавлезия возрастает сылькее вследствие сбразаааппя соедипеппй. Пре каипа гаса температуре и атмосферном давлеппя иа 1 г-ежом ванадия приходится 0,71 г-гс.* ~г водорода, па 1 г-гаем ииобяя — 0„87, тантала — 0,90 г-гсаомог водорода (прп тгыыературах 500 ы 1000' соответствгвпо 0„09, 0,39, 0,24 и 0,01, 0,02, 0,02 г-алгол г всдорадаи Х~ гг в 1980 г.
Рсптгепометрычески уставовил, что е рещетве тантала пожег сосдв ржаться до 12 аг.Фг водорода. Нри более высоком содержания асщорода спачалг образуется соедппевпе ТааН, ыкеющеа таграговальпую структуру; прп еще более высоком — ТаН, решетка Которого подобиа решетке цпкковой обиакки (расстояыэа Та Н 1,901 А) . Таб аца уй Кажущиеся атагшыс и ионные радпусчя алеысвтов побочпой подгруппы У группы таатгг Протггтаеав Элеыеат ныссай панаева Лтоиыый радиус, А 1,9112 (К2г =8) 0,61 1,4292 (КЕ=8) 0,69 1,4289 1.6088 (КХ=8) (К2=10) 0,67 1,06 Радиус четырехеалеатного пасса, А Радиус пятыеалсптяого нона, А 0,48 0,68 0,69 г КХ-коорлсггаиаааог тесле.
пения ниобия н тантала весьма близки по своим свойствам, но это сходство, однако, пе столь велико, как у соединений циркокия к гафния (ср. стр. 96 и сл.). Протактиний образует тепграгоняльную обьемнос)еншрироесысную решетку (а = 3,925, с = 3,238 А).
Элементы побочной подгруппы пяток группы принадлелсат к числу рэдких элемеытсьн. К ванадию это относится с некоторой оговоркой, так как он в вгболщппх количествах входит в состав достаточно большого числа минералов; ес о ьхе собственные минералы встречаются редко. Протактикий, встречающийся в природа в начеотве спутакка радия,— оба зги элемента образуются при радиоактивном распаде одного и того ше элемента, а иыскыо урана илн его изотопов (подробнее см. гл. П)— являотся еще более родким, чем радий (ср. стр. 134 и сл.). Ванадий, ниобий и тантал образуют кубическую объемнос)енпгрировенную решетку: а = 3,9282; 3,3997 и 3,2997 А (ср. т. 1, рис. 47, стр.
238). Следовательно, по своему строению они подобны щелочным металлам, но обладают значительно меньшими атомными радиусами. Атомные радиусы (чЬ и Та в пределах ошибки измерения совладают. Ионные радиусы также очень мало различаются (см. табл. 12), Вследствие этого соедн- )Тятея грулла лерилдичеслгй сжглеаи Теплоты образования патпоквсей этих элементов сос гавлпзгг (еягл1»-гхг металла): )У»О») 37,3, )ДЬ»О») ч6,3, 1Та»ОП 69,3. Оли, следовательло, гпачптеяьпо и»оке, чем у элементов побочная подгруппы )Ъ группы, эски сравнивать одни и те же количества металлов (ср, табл. 6, стр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
