nekrasovI (1114433), страница 166
Текст из файла (страница 166)
вительно увеличивает ее упругость, прочность иа истцрлцпс н сопротивление разрыву. Ввнадиевая сталь причсцистся при из>отпвлсцпц алто. юл мобильных и авнвцколных моторов. осей. рессор я т. д. Алюминиевые сплавы с прнсздко(> влнадпя важны дли ав конструирования гидрослчолстов и глиссеров, >зк как они характеризуются высокой твердостью, эластично. зз >э> стью и устойчивостью цо отпошепшо к де!игл>по пор. у ской воды.
Значнтел>ц>у>о техническую ценность пчеют тз н некоторые другие сплавы западня (например, вина. эо дневая бронза). Соединения ванадия прпнсия>отся главным образом в резпповой. стекольной и керачичсско>!> промышленности. Онц часто служат также хороня»и> катализаторами (преичущественно окнслп>слы>ых рсяз> ( „акций). 10) Основной областью применения н и о б н я является введение его в состав сталей, предназначенных для изготовления сварных конструкций Прпь>ецеиис это основано из том, что НЬ резко повн>пает прочность сварных швов.
Ферроциоби>!> содержит обычно 30 — 75>э НЬ Ниобий ие взавмодействует с некоторыми расплавленными чстзллачн (щс>очпынн, 5п, РЬ н др.) и до 1!00>С вЂ” с ураном, что важно для атомной техники. 1!еболыпая д( цска нпобпя сильно повышает твердость меди и сс сплавов. Специа м лыс сплавы с у астпсм нпобня (а также н тантала) применяются з реактивной техпнке, ядерных р щ торах. тесовых турбивах и т. д. Работа выхода электрола для пиобця (4,0 эз) сл'>зи низкая среди чистых тугоплавких металлов.
Находящаяся в разбавленной серной кислоте ппобневвя пластинка пропускает электряческнй ток только тогда, когда о: з ясз«стсч катодом. Такая уииполяриая проводимость может быть использована Для выпрямлении переменного тока. Ежегодная мировзя Аобы >з ипобня исчислястсв сотнями тонн. 1!) Чрез«ычайная устойчивость тантала по отношению к различным хпин.
чсскпн воздсйствинм (например, ниже 150'С нз него пракющегкп не действуют ии сух«с, ии влажные С(з. Вгэ и 1з), наряду с высокой твердостью, ковкостью и тяг)честью, дела>от этот металл особенно пригодным для изготовления различных ответственных частей заводской химической аппаратуры. Широкому рзэвнтню такого применения м:шэст лишь высокая ценз тантала.
Металл этот (а также и ЫЬ) широко используется в радиотехнической промышленности и электровакуучпой тею>нкс. Работа выхода электрона для тантала составляет 4,1 эа. В виде топких пластинок н проволоки он является важным вспомогательным материалом костной и нластичсской хирургия Обусловлено это тем, что тантал, в протнвоположпость другич металлам (кроме ниобия), совершепио ие раздражает соприкасающуюся с цпч живую ткань.
В результата таиталовые заплаты иа черепе, сшивки костей я т. д. нисколько не вредят жизне. деятельности организма. Ежегодная мировая выработка тантала исчпсляется сот. пвмн тонн. 12) Суммарным переходам по схеме Э>а+5я Э отвечают следующие эиачы>ия нормальных окпслительво-восстановительных потенциалов (в кислой среде): — 0,25 (Ч), 3" 7. Подгруппа ванадия быть приведена н более детализиро- — 0,65 ()4(>) и — 0,81 (Та). Длн ванадия может ванная схема: в Налмазьлыа ло. 1 те«цнаа, а... 1 <-<л! ! -цтз +з +4 +5 ! +5.54 ! + <.0> РН..........
4,5 — 4,7 5,5 — 5,5 Ора «заетее ..... АкЧО« Ан<Чзот 5,0-5,5 АззЧО< Мета-, ниро- н ортованадаты калия плавятся соответственно прн 520, 910 и !300 'С. Наличием подобных солей устанавливается сходство гндратных форм ванадневой н РЗ« 13) Ванадиевый ангидрид удобно получать нзгрезаннем (<(Н<ЧО« на воздухе.
В мелко раздробченпом состоянии он имеет орви кевый нли желтый цвет. Расплавлеш<ый Ч404 (т. пл. 686'С) проводит зтектрнческнй ток, что заставляет предполагать наличие незиаштельной злектролнтнческой шксошшш<н по схеме: Ч40 «...
Ч04+ + ЧО,. С водяным паром нрн 500 — 600'С диванаднйпентокснд заметно летуч, что обусловлено, по-видимому, существованием равновесия по схеме: Ч«0«(тв.) + + 2Н70(газ) е — ( 70«(ОН)<(газ!. Насыщенный прн обычных условиях водный раствор содержит около 004ч«Ч 04. Для него нзвесн<ы крнстэллогидраты с 3, 2 н 1 НрО, по гостлву отвечающие орто-, ниро- н мета-формам аанаднепой кислоты. Растворимость 0<0< в разбавленных <нльных кислотах значительно выше, чем в воде, что ука. зывает иа проявление ванадн<зын апгндрндон зацеп(ых признаков анфотерностн.
14) Для ванадневой «и<лоты (К =- 2 10 ') оба возможных направления электрогпжнческой днссоцнацпн ЧО, + Н' ~~ ЧО.ОН ч~ ЧО; + ОН по вероятности протекания соизмеримы др>т с другом. В сильно кнстых растворах (с рН ( 1,5) она существует даже преимущественно в форме положительных ионов ЧО„которые характеризуются отчетливо вырзженнымн окнслнтельпыми свойствамн.
Тэк, в сильнокнслой среде хлористый водород медленно окнсляется ими до свободного хлора. Реакция идет по схеме: 2ЧО'+ 2НС! ч~ 2ЧО" + С!р+ 20Н. Хорошо растворимы в воде только взнадаты немногих одновалентных металлов. Растворы нх бесцветны плн окрашены в желтоватый цвет, Чистый ванадат аммония бесцветен, но при нагревании выше 30'С легко тернет часть аммиака н желтеет.
Желтую окраску имеет также его раствор (растворимость 1:100 прн обычных температурах). Ванадэты двух. и трехвалеитных металлов, как правило, малорзстворимы Ь воде. 15) Желтый цвет растворов ванадата аммония обусловлен, по видимому, обрззоваоl « «l пнем в ннх попов Ч,О, по схеме ЗЧО, ч~ Ч,Ор (для константы равновесия втой реакции в нейтральной среде было найдено значение К (ЧО,~ /1Ч40, ] 3 ° 1О )' В кислых средах для ванадия .характерно образование солей типа М,[Ч40<т) яли Мр(Ч<0~4) (так называемых гекса аз и адатов), болынииство котормч окрашено в цвета от золотисто.желтого до рубиново.
красного. Переход от обычных мета ваггг н а д а т о в (с ионом ЧО, нлн, в растворе, Ч,О, ) к гекса на надета м соответствует схеиам: 2Ч«Ор + 2Н,~ Н,О+ Ч О„нлн 2Ч40 + 4Н* ч . - 2Н40+ Ч40,4. По другим данным, основной формой существования ванадиевой кислоты в умеренно кислых средах (РН 1,5чь65) является Н«Ч~«044 (ряс. !Х-66). Для двух последних констант диссоциация атой кислоты (в 1 Л растворе (<)аС(0<) были найдены следую. щне значения: К, = 2.10' и Кр = В 10 '.
Замена кислой реакции на щелочную обусловливает образование авионов пирови ортованадиевой кислот по схемам:2Ч,О, +60Н ЗН О+ЗЧ,О', ' и Ч О, + аы + 20Н Н,О+ 2Ч04 . Ортованадат натрия (На«ЧО<) гидролитическн разлагается водой на холоду до пировзнадата (На,Ч«07), а прн кипячении — до метаваиадата (й(аЧ04). Прн условии точной дозировки РН среды соответствующая серебряная соль может быть выделена во всех трех формах н из стабокислых растворов: 7Х.
Пятая группа периодической системы фосфорной кислот, тогда как сильно выраженная у первой из инх склонность к полимеризации в кислой среде сближает ванадий с хромом. 16) Из производных, отвечающих о с н о в н о й функции ванадиевой кислоты, известны красные твердые ЧО»У(0» и ЧО»СРЭь желтые ЧО(г(Оз)з (т. пл. 2'С) н ЧО(С!0»)з (т. пл. 22'С). Взаимодействием Ъ»ОС(з с раствором 50з в 50зС!з был получен желтый оксосульфат — ЪзО [50») ь Все зти соединения малоустойчивы.
На. против, желтые кристаллы ЪОРО, 2Н,О вполне устойчивы. Интересно, что насыщенный раствор этого соединения (растворимость около ! вес. »7,) имеет темно-фиолетовый цвет. 17) Прн действии на раствор ч(Н»Ъ»0» сернистого аммония жидкость окрашивается в вишнево.красвый цвет вследствие образования тиосоли по суммарному уравнению: ЫН»ЧОз+4(НН»)з5+ 3НзО = (ЫН»)»Ъ»5»+ бМН»ОН. Твердый та о за нада т аммония представляет собой фиолетовые кристаллы, легкораствопнмые в воде, Подобно ау У д 7 6 б б 3 7рн Рчс. гд.бб.
Обазгтн сущестзьззнчз ззззлзг.зочаз. аналогичным производным фосфора ($ б доп. 72), в растворах тнованадаты»»одаер. гаются гидролизу с последовательным образованием ионов, промежуточных по составу между Ч5» н ЧО, 18) Выдержявание при 60'С в токе сухого азота (не содержащего примеси кислорода) ведет к распаду (г(Н»)»Ъ'5» иа ЫНз, Н,5 и черный Чз5, Последний иерастворнм в воде (ио растворяется в щелочах) и легко окисляется кислородом.
Выше 300'С он переходит в Ъз5ь Описан также полисульфид состава Ч5ь при нагревании которого происходит последовательное отщепленне серы, и состав меняется по ряду Ч5, (300 'С) — Ъ5, (400 *С) — Ъ',5». Первый из членов этого ряда имеет строение Ч(5г) з с»((Ч5) = 24! н»((55) = 2 03 А. 19) Константы первой ступени кислотной и основной днссопиацин гадроокнсей ииобая н тантала составляют соответственно 4 !О ' и 3 !О 'з (ЫЬ) нлн 3 83 'з н 1 10 " (Та). Обезвоживание осадков ЭзО» хНзО нагреванием сопровождается (при потере последней гндрзтной воды) самоиакаливаиием массы, обусловленным выделе. пнем тепла при переходе окисла иэ аморфного в кристаллическое состояние (те плотаа кр и стал л из а пи н) И ЕЬзОз, и Та»Оз известны в двух модификациях (точки перехода 830 и 1360'С). Высокотемпературные формы плавятся соответственно при 1490 н !870'С.
20) Прокаливание в токе водорода ведет к восстановлению ЛЬзО» до ЫЬОз (н затем до Ь!ЬО), тогда как ТазОз водородом не восстанавливается. Из очень тесных смесей обоих ангидридов образуются две твердые фазы — состава ЭзО» и ЭОь из ноторых первая богата танталом, а вторая — ииобием. Так как в 80»У»-»»ой Нз50» растворнма только вторая фаза, этим можно воспользоваться для частичного разде. ленин обоих элементов. 21) Состав ииобатов и танталатов сильно зависит от условий их получения, Прн выделении из растворов наиболее характерны гекса-соли М»Э»0»з пНзО или пента.азха 9 7. )Тодгрдппа ванадия М»Э50»в.нН70 (где М вЂ” одновалеитиый металл, а и обычно равняется 12 — 16); менее характерны мета-соли МЭОз пН,О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
