Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

D-Металлы VI группы





D-Металлы V группы

К d-металлам V группы относятся: ванадий (V), ниобий (Nb) и тантал (Та). Данные металлы относятся к тугоплавким, так как обладают температурами плавления большими, чем 1890 оС. Для подгруппы ванадия наиболее характерна степень окисления +5, но возможны степени окисления +2, +3 и +4. Несмотря на высокие восстановительные свойства (φ0 ~ –1,1 В), их активность проявляется только при высокой температуре, когда разрушается защитная оксидная пленка.

Ванадий в основном применяется в качестве добавки к стали. При содержании ванадия всего 0,1÷0,3 % ванадия сталь обладает большой прочностью, упругостью и устойчивостью к ударным нагрузкам.

Ниобий один из компонентов жаропрочных и коррозионностойких сталей. Сварка стальных конструкций электродами с добавкой ниобия обеспечивает необычайную прочность сварных швов.

Тантал обладает исключительной химической пассивностью, но применение его ограничено из-за высокой стоимости. Его применяют для изготовления медицинских инструментов, а также для скрепления костной ткани, так как он не отторгается живыми тканями организма.

 

К d-металлам VI группы относятся: хром (Сr), молибден (Мо) и вольфрам (W). Электронная конфигура­ция данных атомов должна иметь вид (n-1)d4ns2 , но с учетом проскока одного электрона для Сr и Мо – (n-1)d5ns1. Соответственно максимальная степень окисления данных элементов равна +6. Наиболее устойчивые степени окисления данных элементов +2, +3 и +6. Данные металлы относятся к тугоплавким, при этом вольфрам в сравнении с остальными металлами имеет самую высокую температуру плавления – 3390 оС.

Хром – металл, находящийся в ряду напряжений до водорода, поэтому ме­таллический хром восстанавливает водород из разбавленных растворов Н24 и НС1. В холодной концентрированной азотной кислоте хром нерастворим и по­сле обработки ею становится пассивным.

Для хрома более устойчива при обычных условиях степень окисления +3, поэтому соединения хрома +2 являются сильными восстановителями, а +6 – сильными окислителями.

Соли двухвалентного хрома образуются при растворении металлического

хрома в соляной или разбавленной серной кислотах:

Сr + 2НС1 = СrС12 + Н2.

Из соединений трехвалентного хрома отметим оксид хрома(III). Сr2О3 представляет собой тугоплавкое вещество зеленого цвета. Применяется в качестве абразивного материала.

Пример окислительных свойств шестивалентного хрома:

+6 +4 +3 +6

К2Сr2О7 + 3К23 + 4Н24 = Сr2(SО4)3 + 4К24 + 4Н2О.

 

На примере хрома (таблица 19.1) приведем анализ влияния степени окисления кислообразующего элемента на характер оксида. Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют, что в низшей степени окисления хром проявляет основные свойства, в высшей – кислотные, а в промежуточной – амфотерные. То есть с повышением степени окисления хрома основные свойства ослабевают, а кислотные усиливаются, проходя через амфотерные.



Таблица 19.1 – Основные классы соединений хрома

 

  +2 +3 +6
Оксиды СrО (основной) оксид хрома (II) Сr2О3 (амфотерный) оксид хрома (III) СrО3 (кислотный) оксид хрома (VI)
Гидрок–сиды Сr(ОН)2 гидроксид хрома (II) Сr(ОН)3 гидроксид хрома (III), НСrО2 метахромистая кислота, Н3СrО3 ортохромистая кислота Н2СrО4 хромовая кислота, Н2Сr2О7 двухромовая кислота
Соли СrСl2 хлорид хрома (II)   СrСl3 хлорид хрома (III), КСrО2 метахромит калия, К3СrО3 ортохромит калия К2СrО4 хромат калия, К2Сr2О7 дихромат калия

 

Хром – важнейший компонент легированных сталей. Он придает им повышенную твердость и коррозионную стойкость. Нержавеющие и окалиностойкие стали содержат более 12 % хрома. Включение молибдена в нержавеющие стали увеличивает их жаропрочность и свариваемость.

Вольфрам – тяжелый металл с плотностью 19,3 г∕см3. На воздухе окисляется только при температуре красного каления. Вольфрам можно сваривать и вытягивать в тонкие нити. Преимущественно используется для

получения специальных сталей и сплавов. Быстрорежущая инструментальная сталь, содержащая 20 % вольфрама, способна самозакаливаться. Сталь с содержанием 1÷6 % вольфрама и ~ 2 % хрома применяется для изготовления пил, фрез, штампов. Из соединений, применяемых в металлургии, можно отметить карбид вольфрама WС, обладающий износоустойчивостью, тугоплавкостью и твердостью близкой к алмазу.





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 338; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.