Подгруппа ванадия.
Чёрный VS может быть получен взаимодействием элементов при 1000 °С. Кристаллы его способны без изменения структуры включать некоторый избыток серы (до состава VS1,17). То же самое характерно для NbS и NbSe. Известны также NbTe и TaSe.
Низшие оксиды ниобия и тантала могут быть получены по схеме:
Э2О5 + 3 С = 3 СО + 2 ЭО
при 1100 °С в вакууме. Лучше изученный серый NbO (т. пл. 1935 °С) имеет металлический вид и довольно хорошо проводит электрический ток.
Коричнево-чёрный NbCl2 может быть получен действием паров NbCl5 (в токе аргона) на нагретый до 700 °С металлический ниобий. Ниобийдихлорид устойчив на воздухе и нерастворим в воде. Восстановлением NbI3 водородом при 300 °С был получен и чёрный NbI2. В отличие от хлорида он медленно разлагается водой. Известен и NbBr2 (который был получен восстановлением NbBr5 водородом в электрическом разряде).
Тёмно-зелёный нелетучий TaCl2 может быть получен дисмутацией TaCl3 при 440 °С по уравнению:
3 TaCl3 = TaCl5 + 2 TaCl2.
Несмотря на то, что в воде TaCl2 практически нерастворим, он уже на холоду постепенно окисляется ею с выделением водорода.
И для тантала, и для ниобия характерна своеобразная атомная группировка Э6Cl12 [d(NbNb) = 285, d(TaTa) = 288, d(NbCl) = 241, d(TaCl) = 244 пм]. Эту группировку содержат зелёные кристаллы, выделяющиеся из раствора в HCl продукта восстановления ЭCl5 металлическим свинцом при 600 °С. Состав этих кристаллов — Э6Cl12·2HCl·7H2O или [Э6Cl12]Cl2·7H2O — пока не вполне ясен. В последнем случае они должны содержать атомы Э разных степеней окисления.
При сопоставлении элементов подгруппы ванадия с фосфором и азотом наблюдается резкое расхождение свойств производных низших валентностей и закономерный ход изменения характера высших оксидов. Действительно, при переходе по ряду N2O5, P2O5, V2O5, Nb2O5, Ta2O5 кислотный характер оксидов весьма последовательно ослабляется. Напротив, очень похожие на N и P в производных низших валентностей элементы подгруппы мышьяка уже не дают закономерного изменения химического характера высших оксидов при переходе от N к Bi. Хорошей иллюстрацией изложенного может служить приводимое ниже сопоставление теплот образования оксидов Э2О5 из элементов (кДж/моль):
Sb |
As |
P |
N |
P |
V |
Nb |
Ta |
1007 |
928 |
1492 |
42 |
1492 |
1555 |
1898 |
2044 |
Смотрите также
От алхимии к научной химии
...
Шестая группа периодической системы
Атомы элементов VI группы характеризуются двумя
различными структурами внешнего электронного слоя содержащего либо шесть, либо
одного или двух электронов. К первому типу, помимо кислорода, относится ...
Аналитическая химия
Предмет и задачи
аналитической химии (АХ). Значение АХ в производственной и
научно-исследовательской деятельности человека. Химические и физико-химические
методы анализа. Качественный и кол ...