Подгруппа ванадия.

VСl4 + H2O = VOCl2 + 2 HСl.

Производным зелёного VOCl2 является комплексная соль состава Cs3VOCl5.

Пропускание паров VСl4 над нагретыми до 400 °С хлоридами K, Rb и Cs ведёт к образованию продуктов присоединения типа M2VCl6, окрашенных соответственно в коричневый, розово-красный и фиолетовый цвет. Действием хлора на смесь VСl4 и S2Cl2 могут быть получены кристаллы двойного соединения VCl4·SCl4 (т. пл. 32 °С). При взаимодействии VСl4 с жидким аммиаком осаждается зелёновато-коричневый хлорид VCl(NH2)3, а при взаимодействии с NO образуются легко возгоняющиеся твёрдые вещества состава VCl4NO, V2Cl7NO, V2Cl8(NO)5. Вместе с тем взаимодействием VСl4 с NO в бензоле был получен коричневый невозгоняющийся полимер [V(NO)3Cl2]n.

Длительным нагреванием VСl4 с безводной HF может быть получен коричневый порошок VF4. При нагревании его выше 100 °С происходит дисмутация на VF5 и VF3. Ванадийтетрафторид гигроскопичен, хорошо растворим в воде и легко гидролизуется с образованием синего (в безводном состоянии жёлтого) фтороксида VOF2. Последний с фторидами ряда металлов даёт синие двойные соединения, главным образом типа M2[VOF4·H2O]. Известны и безводные соли типа K2[VOF4] и (NH4)3[VOF5]. Сухим путём были получены также розовато-жёлтые соли типа M2VF6 (где M = K, Rb, Cs).

Фиолетово-чёрный четырёххлористый ниобий может быть получен по схеме:

4 NbCl5 + Nb = 5 NbCl4

при 400 °С он начинает возгоняться около 275 °С, а выше 300 °С (при отсутствии избытка NbCl5) происходит его дисмутация по схеме:

2 NbCl4 = NbCl5 + NbCl3.

В небольшом количестве воды или в разбавленных кислотах NbCl4 растворяется с синим окрашиванием жидкости. Такие растворы характеризуются очень сильными восстановительными свойствами. Аналогично хлориду могут быть получены сходные с ним по свойствам чёрный NbF4 и коричневый NbBr4. Длительным нагреванием NbI5 до 270 °С в вакууме был получен серый NbI4. При 503 °С он плавится и с отщеплением части иода переходит в Nb2I8. Известны также бромид и хлорид аналогичного состава. При сплавлении NbCl4 с хлоридами щелочных металлов образуются нестойкие соединения типа M2NbCl6. По ряду Cs®Na их термическая устойчивость уменьшается.

Зеленовато-чёрный TaCl4 может быть получен при 600 °С по схеме:

4 TaCl5 + Ta = 5 TaCl4

в отсутствие избытка TaCl5 выше 280 °С наступает дисмутация по схеме:

2 TaCl4 = ТаСl3 + ТаСl5

(тогда как при 210 °С идёт обратная реакция). Четырёххлористый тантал является ещё более сильным восстановителем, чем NbСl4. Так, при 320 °С протекает реакция по схеме:

ТаСl4 + NbСl5 = ТаСl5 + NbCl4.

С хлоридами Cs, Rb, K танталтетрахлорид способен образовывать лиловые комплексные соли типа M2ТаСl5. Получен и тёмно-серый ТаI4. Оксохлориды ТаOСl2 и NbOCl2 были синтезированы сухим путём (нагреванием смесей Э, Э2О5 и ЭСl5 в запаянных трубках). Известен и чёрный NbOI2.

Сульфиды ЭS2 ниобия и тантала могут быть получены прямым взаимодействием элементов или нагреванием металлов в токе сухого сероводорода. Лучше изученный TaS2 представляет собой чёрный порошок, весьма термически устойчивый (в отсутствие воздуха) и нерастворимый ни в соляной кислоте, ни в растворах едкого натра. Известны и кристаллические фазы составов NbSe2, NbTe2, NbSe3, TaSe2, TaTe2, TaS3, TaSe2, TaTe4. Тёмно-серый сульфид трёхвалентного ванадия является фазой переменного состава (с областью гомогенности на интервале от VS1,17 до VS1,53).

Чёрный оксид трёхвалентного ванадия (V2O3) может быть получен восстановлением V2O5 водородом при 700 °С. Он медленно взаимодействует с кислотами, образуя соли, которые являются очень сильными восстановителями. При действии на их растворы щелочей выпадает зелёный осадок V(OH)3, чрезвычайно легко окисляющийся на воздухе.

Растворением V2O3 (т. пл. 1970 °С) в плавиковой кислоте и упариванием раствора может быть получен тёмно-зелёный VF3·3H2O. С фторидами ряда одновалентных (и двухвалентных) металлов VF3 образует комплексные соединения типов M2VF5 (обычно выделяющиеся с кристаллизационной водой) и M3VF6. Примером может служить бледно-зелёный K3VF6 (т. пл. 1020 °С). Безводный VF3 удобно получать термическим разложением (NH4)3VF6. Он имеет зеленовато-жёлтую окраску, нерастворим в обычных растворителях и плавится лишь около 1400 °С. Известен и оксофторид VOF.

Ванадийтрихлорид может быть получен разложением VСl4 при нагревании. Он представляет собой фиолетовые нелетучие кристаллы, легко растворимые в воде с зелёным окрашиванием раствора. При концентрировании последнего (в отсутствие кислорода воздуха) выделяется зелёный гигроскопичный кристаллогидрат VCl3·6H2O. Аналогичные ванадийтрихлориду чёрные бромид и иодид в общем похожи на него по свойствам, но отличаются меньшей устойчивостью. Образование комплексов с галогенидами других металлов для рассматриваемых соединений не характерно, но некоторые производные этого типа известны. Примером могут служить красные соли M2VCl5·H2O (где M — K, Rb, Cs, NH4) и K3VCl6 (т. пл. 744 °С). Интересны изменения цвета K2VCl5·nH2O в зависимости от величины n: фиолетовой (0), красный (1), зелёный (4). При взаимодействии VСl3 с аммиаком образуется V(NH2)Cl2, который около 300 °С переходит в V(NH)Cl и затем в VN. В жидком аммиаке может быть получен красно-коричневый [V(NH3)6]Cl3.

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru