Соединения ванадия в степени окисления +5

В ряду V (V) – Nb (V) –Та (V) устойчивость кислородных соединений возрастает. Об этом свидетельствует сопоставление энергий Гиббса, например:

, кДж/моль	–1427	–1776	–1908

Для ванадия (V) известны оксид и фторид , тогда как для ниобия (V) и тантала (V) известны и все другие галогениды . Для ванадия (V) характерны оксогалогениды типа . Все указанные соединения типично кислотные.

Оксиды – красный (), белый () и () – тугоплавкие кристалли­ческие вещества. Оксиды имеют высокие энтальпии образо­вания и энергии Гиббса. Значения и для и близки (следствие лантаноидного сжатия) и заметно отличаются от таковых для .

Оксид ванадия (V) получают термическим разложением :

Оксид ванадия (V) плохо растворим в воде (0,007 г/л при 25 °С), об­разует кислый раствор светло-желтого цвета, довольно легко растворяется в щелочах, а в кислотах – лишь при длительном нагревании.

Оксиды ниобия (V) и тантала (V) химически неактивны, в воде и кислотах практически не растворяются, а со щело­чами реагируют лишь при сплавлении:

Оксованадаты (V), оксониобаты (V) и оксотанталаты (V) – кристаллические вещества сложного состава и строе­ния. В воде растворимы лишь производ­ные s-элементов первой группы и NH₄⁺. Из ванадатов наи­большее значение имеет – исходное вещество для получения других соединений ванадия.

Пентагалогениды ванадия, ниобия и тантала легкоплавки, летучи, растворяются в органических растворителях, химиче­ски активны.

Пентафторид ванадия VF₅ – вязкая жидкость (). Будучи кислотными соединениями, пентагалогениды легко гидролизуются, образуя аморфные осадки гидратированных оксидов:

Галогениды Э (V) реагируют с соответствующими основ­ными галогенидами с образованием анионных комплексов . Например:

Оксогалогениды легко гидролизуются с образованием гид­ратированных оксидов . Например:

Оксогалогениды вступают также во взаимодействие с основными галогенидами, например:

Производные ванадия (V) в кислой среде проявляют окис­лительные свойства, например, окисляют концентрирован­ную соляную кислоту:

Для перевода же ниобия (V) и в особенности тантала (V) в более низкие степени окисления требуются энергичные вос­становители и нагревание.

Соединения ванадия используются в химической про­мышленности в качестве катализаторов (производство серной кислоты), а также применяются в стекольной и других отрас­лях промышленности.

Дата добавления: 2014-01-15