И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 165
Текст из файла (страница 165)
(напр., ХаВа,ХЬ5Ое и КВаЯгХЬ,О„), ниобато-танталаты и тнтанато-ннобаты. К собственно Й. близки по составу ы св-вам пероксоннобаты, многочисленные фтора-, оксофторо-, хлора- и оксохлорониобаты (см. Ниодия галогениды), а также оксидыые ныобие вые бронзы (см. Бронзы оксидные), св-ва нек-рых н. даны и таблице. свойства пккоторых ииовлтов Соелвлелае Т.аа, 'С Апе, Р-рамоеть в воле, «Дидеоль моль/л Апе, в бее- аол учао резо. волаом ади)моль 2,8 1О ь (25'С) 5,9 10 е (25'С) 8,7.10 * (25'С) — 1346,7 — )ЭИ,7 — 1233 — 13669 — 1293 — 1813 — 1268 ЫЫЬОм ыаыьое' ыадеьое К!4ЬО, 1254 1417 995 1039 (е резл) 1570 1150 2105 1500 1455 1440 (е рвал.) 1290 1450 1560 (е рез.з ) 1620 1460 1498 то — 962,7 — гих — 2679,6 Авыьо Махъ,(7, Зе)4)ЬО, Вань*,О' хааа,ньео„ ),В.
10 - ' (20 С) (,В Ю-'(Ю'С) — 2707 — 2688,0 з,о ю-'Оо с) хааа ЫЬ,О,ерз О(ЫЬ*,О,' " ' ыыьО, ЪНЕЬО. РеЫЬзОе 6Ха,ХЬО, + 5Н,О ХааХЬао„+ 1ОХаОН Н, получают спеканием стехиометрыч, смесей порошкообразных ХЬ,О, и оксидов, гидроксндов илв карбонатов металлов, взаймод. ХЬ,О, с р-рами щелочей, труднорастворимые Н.-осаждением нз водных р-ров гексаннобатов К ыли Ха, напрг Ха!4ЫЬОО57 + 7М8С!г ь М87ХЬыОзз + 14ХаС! Многие Н/-Б(ЫЬОз, ХаВа,'ХЬ5О,5, К(ХЬ Та) Оз КРЬ2ХЬ5О,5 н др.— применяются йли могут применяться в устройствах для акусто- и оптоэлектроники, как лазерные материалы. См.
также /умпих ниобаггь э.д ры . 489 Н. встречаются в виде редхих минералов-луешыта ХаХЬО„ферсмита СаХЬ,Оа, элъсвортита СаХЬ,О6-2Н2О и др. Многие Н. имеют структуру тапа перовскыта, пирохлора, ыльменита или йеОз н обладают пьезо- и сегнетоэлектрнч. нли электрооптнч.
св-вами. Метаыиобаты Ха н К при 400 — 800*С выделяют Ог ы превращ. в ннобиевые оксидыые бронзы. Болъшныство Н., кроме саед. щелочыььх металлов с отношением М20: ХЬ2О5 больше 1, не раста. в воде. Соли К, как правило, обладают более высокой р-рнмостью, чем соли Ха. Наиб. азучены волораствориыые К„ХЬаО,9 х х хН,О, К,е(НХЬаО,в)з хН2О, ХааХЬаО19 хН2О, ХаХЬОз'ЗН2О. Н. реагируют с фтористоводородыой к-той, кипящей ковц. Н28О4, расплавл. гидроднфторыдами щелочных металлов н аммойия. Н. с высоким отношением М2О:ХЬ2О5 гидролнзуются водой, напр.: НИОБИЙ 249 ННОБИ15 (от имени Ннобы-дочери Тантала в др.-греч. мифологии; лат. Бйоь(шп) хь, хим.
злпмент ч гр. периоды ч системы, ат. н. 41, ат. м. 92,9064. В природе одын стабильный изотоп 9)ХЬ. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 1,15 10 28 мг. Конфигуращш внеш. электроднъвх оболочек атома 45'4ра 4д'58'; степени окисления + 5, реве + 4, + 3, + 2 и + 1; энергии иоиизацни при последоаат переходе от ХЬо к ХЬ" равны соотв, 6,882, 14,320, 25,05, 38,3, 50,6, !ОЗ и 124,6эВ; сродство к электрону 1,13 эВ; работа выхода электрона 4,0! эВ; электроотрицательность по Полингу 1,6; атомный радиус 0,145 нм, ионные радиусы (в скобках ухазано координац. число) ХЬ2' 0,085 вм (6), ХЬ3' 0,086 ым (6) ХЬ4+ 0,082 нм (6), 0,092 нм (8), ХЬ5' 0,062 нм (4), 0,078 нм (6), 0,083 нм (7), 0,088 нм (8). Содержание в земной коре 2 1О 5% по массе.
Встречается в природе обычно вместе с Та. Наиб. важные минералы— колумбит-танталит, вирохлор н попарит. Колумбит-танталыт (Ре,Мп)(ХЬ,Та) О содержит 82 — 86% оксидов ХЬ и Та. При содержашш Н. выше, чем Та, мныерал наз. колумбитом, при обратном соотношении — таыталитом. Пирохлор (Ха,Са,Се),(ХЬ,Т!)2(ОН,Р)О обычно содерхит 37,5-65,6% ХЬ,О5; попарит (Ха,Се,С6,87)(ЫЬ,Т!)Ов — 8-10% ХЬаО5.
Минералы Н. слабо парамагввтны и радиоактнаны нз-эа примесей () и ТЬ. Колумбнт встречается в изверзинвых пегматнтах, биотнтах и щелочных гранитах, иногда — в рассыпных месторождениях (Нигерия), его часто добывают как побочный продукт обогащения оловавных концентратов. Пнрохлор содержится в карбонатвтах, щелочыых породах (Кашля), нефелнв-сненнтовых пегмвтытах, в элювиальных продухтах выветриваши сиенито-карбонатитов (Бразилня). Крупные залежи лопарнта имеются в СССР. Общие мировые запасы Н. (без СССР) оценивались (1980) в ! 8 млн.
т, в иром. месторождениях-ок. 3,4 млн. т (яэ юкс 3,2 млн.т в Бразилии). Свойства. Н.— блестящий серебристо-серый металл; кристаллич, решетка объемноцентрир. кубическая типа а-ре, а = 0,3294 ым, л = 2, пространств. группа 1гаЗий т. пл. 2477 'С, т. кып. ок. 4760'С; плоты. 8,57 г/смв; Со 24,44 Дж/(моль.К); /5Н 31,0 кДж/моль (2477'С), 6Н 720 кДж/моль (ОК), дь)) 662 кДхе/моль (4760'С); Язм 36,27 Дж/(моль К); ур-ние температурной зависимости давления пара над жыдким нл 18р(па) = пь877 — 40169/т (2304 ~( Т< 2596 К)' температурный козф. линейного расшнренвя 7,1 1О ь К ' (0-100'С); теплопроводность 52,3 Вт/(м К) при 20'С и 65,2 Вт/(м К) при 600'С; р 1,522 1О в Ом м при 0'С, температурный коэф.
р 3,95 х х 10 з К ' (Π— 100'С). Н, парамагыытен„уд. маги. восприимчивость + 2,28. 10 а (18 "С). Т-ра перехода в сверхпроводящее состояние 9,28 К. Чистый Н. легко обрабатывается давленыем ыа холоду; жаропрочен; О 342 МПа (20'С) и 312 МПа (800 С); относят. удлинение 19,2% (20'С) и 20,7% (800'С); твердость по Брныеллю 450 МПа для чистого металла и 750- 1800 МПа для техняческого.
Примеси Н,Х, С и О сыяжают пластичность Н. н повышают его твердость. В хрупкое состояние Н. переходит при т-рах от — 100 до — 200'С. Химически Н. доволъно устойчнв. В хомпактном виде начинает окисляться на воздухе выше 200'С, давая ниобия дксиды, взанмод. с С!, выше 200'С, с Гг и Нг — выше 250'С (иытенснвно с Нг-при 360'С), с Хг — выше 400'С, с С и углеводородами-при 1200 — 1600'С. На холоду не раста.
в царской волке, соляной и серной к-тах, не реагирует с НХОз, Н, РО, НС1О, водным р-ром ХНз. Устойчив к расплавл. (г, Ха, К, Бп, РЬ, В(, а также Н8. Раста. во фтористоводородной х-те, ее смесях с НХО„в расплавл. ХН4НР2 и ХаОН. Обратимо поглощает Н, образуя твердый р-р внедреюш (до 1О ат. % Н) ы гндрвд состава ХЬН„(х 0,7 — 1,0) с Ромбич. кРисталлич, Решеткой; Дла ХЬН 741 /(Номи — 74,0 кДж/моль; р-римость водорода в Н. меняется от 104 см'/г при 20 'С до 4,0 смз/г прв 900 С, выше 1000 'С Н, практически не раста. в Н.
Гндриды образуются также на первых стадиях растворения Н. во фтористоводородиой 490 к-те, ее смеси с НХОо ы раснлаве ХН Нйж а также при электролизе к-т с катодом из Н. (тахнм путем получен ХЬНзос). Гндрировавие Н. и дстидрырование щщ ввгр. используют для получения мелкоднсперсного металла. При взаимодействии Н. е С образуется одна из трех фаз: твердый р-р С в металле, ХЬзС или ХЬС Твердый р-р содержит 2 ат. % С прп 2000'С; р-римость С в Н.
Репо падает с поияжением т-рм. Карбид ЫЬзС образует три полиморфные модификации: до 1230'С устойчива ромбич. а-фаза (пространств. группа Рбсн), при 1230'С она превращ. в гексагон. )).фазу (пространств. группа Рбз22), к-рая ыри 2450'С переходит в др. гексагон.— 7-фазу (пространств.
группа Рб /ттс); т. ыл, ок, 2990 'С (инконгрузвтно, с выделе- вием твердого ХЬС„). Для и-МЬзС: Со 63,51 Дж/(моль К); АН~ор — 188 кДж/моль; Баро 64,10 Дж/(моль К); т-ра перехода в сверхпроводящее состояние 9,2 К. Карбид ХЬС- кристаллы серого или серо-коричневого цвета, область гомогенности от МЬСо ю до ХЬСьо., при 377'С наблюдается полнморфный переход, высокотемпературная кубич. фаза (а = 0,4458 нм, пространств.
группа РтЗт, плоти. 7,81 г/смз) ынхонгроузптво плавытся ок. 3390 'С; АН,'о — 135 кДж/моль; Бзро 35,4 Дхо/(моль.К); т-ра перехода в сверхпроводящее состояние 12,1 К. Фаза ХЬС оо имеет т. пл. - 3620 'С. ХЬС образует твердые р-ры с ТаС, Т!С, УгС и др. В иром-сты ХЬС получают юаимод. ХЬзОо с сажей ок. 1800 С в атмосфере Н; м.б. также получен из элементов или нагреванием летучих галогенидов Н. в атмосфере углеводородов до 2300 — 2900'С.
В свстеме ХЬ вЂ” Х образуются: твердый р-р внедрешш азота в Н. (а-фаза), нитриды ХЬзХ (гексвгон. В-фаза) и ХЬХ (кубич. 6- и гексагон. 0-фазы) и еще песк. фаз. Р-римость Х в Н. при атм. давлевви описывается ур-пнем с 180ехр( — 57300/ЯТ) ат. % (1073 ~ Т~ 1873 К). )1-Фаза гомогенна в области ХЬХ о — ХЬХолг для вее а = 0,3056 нм с = 0,4995 пм, пространств. группа Рб,/ттс; С~ 67 Дзг/(моль К); АН~ор — 249 кДж/моль; 53ро 79 Дж/(моль К). Светло-серая с желтоватым блеском 8-фаза гомогенна в области ХЬХо,оо ХЬХьоо для нее а = 0,4373-0,4397 нм, пространств. группа РтЗт.
Для 0-фазы: Ср 37,5 ДжДмоль К), ЛН,"ор — 234 кДж/моль, азор 33,3 Дж/(моль К), Ннтриды не раста. в соляной к-те, НХОз и Н,БОо„при кипячении со щелочами выделяют ХНз, прй нагр. на воздухе окнсляются. Т-ры перехода в сверхнроводящее состояние для ХЬХ„с х = 0,80, 0,90, 0,93 и 1,00 равны соотв. 13,8, 16,0, 16,3 н 16,05 К. Нитриды получают нагреванием металла или гидрцла Н. в атмосфере Хз вли ХН до 1100-1800'С илн взаимод. летучих галогенидов Н. с )чНз. Известны карбо- (получают взавмод. ХЬ, Хз пли ХНр с углеводородами выше 1200'С) и овсвнитриды Н. С фосфором Н.
образуют фосфиды ХЬР и ХЬРз, с Аз-арсениды ХЬАз и ХЬАзг, с БЬ-антымоииды ХЬзБЬ, ХЬоБЬо, ХЬБЬ„с Б-сульфиды ХЬБ», МЬБз н ХЬБ. Станнид МЬ,Бп (т.пл. 2130'С) и германид ХЬзОе (т. пл. 1970'С) — сверхпроводники с т-рами перехода в сверх- проводящее состояние соотв. 18,05 К н 23,2 К; получают их нз простых в-в. Н. образует бесцв. сульфаты. ХЬгО БОо-кристаллы с плоты.
3,6 г/смо; при 600 — 650'С разлагается до ХЬзОо; получают взаимод. ХЬ,О, с 92,5%-ной НзБО, в запаянных сосудах при 250-300'С. ЫЬзОз(БОо)з — крйсталлы с тетрагон, решеткой (а = 1,50 нм, с = 1,40 нм, г = 16, плоти. 3,42 г/см'); при иагр. Разлагается до ХЬгОоБО; раста. в воде, причем р-рпмость растет с увеличением концентрации ИзБОо и достигает 4,60% по массе (в расчете на ХЬзО ) при 20'С и концентрации БО, 76,68% по массе; получают нагреванием ХЬгО, с избытком копц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
