Все элементы побочной подгруппы относятся к редким и рассеянным. Практически не имеют собственных руд, иногда входят в состав полиметаллических руд: Fe(NbO3)2, Fe(TaO3)2 и др. Получают электролизом расплавов соответствующих солей.
Физические свойства резко зависят от чистоты металла. Так, чистый ниобий имеет температуру плавления 1700оС, а с примесью углерода - уже 2200оС. То же относится и к пластичности и твердости.
Химические свойства
1. Довольно инертные в химическом отношении элементы. Взаимодействуют в виде порошков при высоких температурах с кислородом, серой, углеродом, галогенами:
4V + 5O2 = 2V2O5;
2Ta + 5Cl2 = 2TaCl5;
2V + 3S = V2S3;
Nb + C = NbC
2. В расплавленном состоянии хорошо адсорбируют водород и азот.
3. Очень устойчивы к агрессивным средам. Так, ванадий растворяется в концентрированной азотной кислоте и царской водке, а на ниобий и тантал действует только смесь азотной и плавиковой кислот при длительном нагревании:
V + 5HNO3 = HVO3 + 5NO2 + 2H2O
3Nb + 5HNO3 + 18HF = 3H[NbF6] + 5NO + 10H2O
4. В щелочах не растворяются, но при окислительном сплавлении можно получить соли анионного типа:
|
|
2Nb + Na2CO3 + 5NaNO3 = 2NaNbO3 + CO2 + 5NaNO2
5. С кислородом образуют ряд оксидов следующих составов: VO, V2O3 – основного характера, VO2 – амфотерный, V2O5, Nb2O5, Ta2O5 – кислотного характера.
Применение. Как легирующие добавки к высококачественным сталям. Тантал успешно заменяет золото при изготовлении химической посуды, устойчивой к воздействию агрессивных сред и используется в медицине.
Тема 13. VI группа ПСЭ
Главная подгруппа VI группы
На внешнем электронном уровне, имеющем общее строение...ns2p4, находится шесть электронов.
Кислород уникален по химическим свойствам. Характерная степень окисления кислорода в соединениях -2.
Сера, селен и теллур объединяются в семейство халькогены. В соединениях они обычно проявляют степени окисления +6, +4, -2.
Полоний – металл.
Кислород и его соединения
Кислород – один из самых распространенный элементов на земле. Содержание молекулярного кислорода в воздухе - 23,14 вес.% (20,94 об.%). В связанном виде он находится в воде, входит в состав многих минералов и живых организмов.
Методы получения молекулярного кислорода
1. Извлечение из воздуха путем фракционированной перегонки жидкого воздуха. Первым испаряется азот, а в жидкой фазе остается кислород с примесью аргона.
2. Электролиз водных растворов кислот и оснований. На аноде выделяется кислород.
3. Термическое разложение соединений, содержащих кислород:
2NaNO3 = 2NaNO2 + O2
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2