Uzunluq və Məsafə Çevirici Kütləvi Çevirici Kütləvi Qida və Qida Həcmi Konvertoru Sahə Konvertoru Həcmi və Resept Vahidləri Çevirici Temperatur Konvertoru Təzyiq, Stress, Gənc Modulu Çevirici Enerji və İş Dəyişdiricisi Güc Dəyişdiricisi Qüvvə Dəyişdiricisi Zaman Çeviricisi Xətti Sürət Dəyişdiricisi Düz Bucaq çeviricisi istilik səmərəliliyi və yanacaq səmərəliliyi çeviricisi müxtəlif say sistemlərində ədədlərin informasiya kəmiyyətinin ölçü vahidlərinin çeviricisi Valyuta məzənnələri Qadın geyimlərinin və ayaqqabılarının ölçüləri Kişi geyimlərinin və ayaqqabılarının ölçüləri Bucaq sürəti və fırlanma tezliyi çeviricisi Sürətləndirici çevirici Bucaq sürətləndiricisi Sıxlıq çeviricisi Xüsusi həcm çeviricisi Ətalət momenti çeviricisi qüvvə çeviricisinin fırlanma anı çeviricisi Xüsusi kalorifik dəyər çeviricisi (kütlə ilə) Enerji sıxlığı və xüsusi kalorifik dəyər çeviricisi (həcmi ilə) Temperatur fərqi çeviricisi Əmsal çeviricisi İstilik genişlənmə əmsalı İstilik müqaviməti çeviricisi İstilik keçiriciliyi çeviricisi Xüsusi istilik tutumu çeviricisi Enerji məruz qalma və şüalanma gücü çeviricisi İstilik axınının sıxlığı çeviricisi İstilik axınının sıxlığı çeviricisi İstilik axınının sıxlığı çeviricisi Kütləvi axın konvertoru Molar axını çeviricisi Kütləvi axın sıxlığı çeviricisi (Molar konsentrasiyada) Kütləvi axın sıxlığı çeviricisi. Kinematik Özlülük Konvertoru Səthi Gərginlik Konvertoru Buxar Keçirmə Konvertoru Su Buxarının Sıxlığı Çeviricisi Səs Səviyyəsi Çeviricisi Mikrofon Həssaslıq Çeviricisi Səs Təzyiq Səviyyəsi (SPL) Çeviricisi Seçilə bilən Referans Təzyiq Parlaqlığı Konvertoru ilə səs Təzyiq Səviyyəsi Konvertoru İşıq İntensivliyi Konvertoru İşıqlandırma Konvertoru İşıq intensivliyi Dönüştürücü Diopterlərdə və fokus uzunluğunda güc Məsafə Gücü Diopterlərdə və Obyektivlərdə Böyütmə (×) Elektrik Şarj Konvertoru Xətti Yük Sıxlığı Dönüştürücü Səthi Yük Sıxlığı Çevirici Həcmi Yük Sıxlığı Çevirici Elektrik Cərəyanı Çevirici Xətti Cərəyan Sıxlığı Çevirici Səthi Cərəyan Sıxlığı Dönüştürücü Elektrik Sahə Gücü Dönüştürücü Elektrostatik Potensial və Elektrik Dönüştürücü Elektrik Geri Dönüşüm Müqavimət Elektrik keçiriciliyi çeviricisi Elektrik keçiriciliyi çeviricisi Kapasitans endüktans çeviricisi ABŞ Tel Ölçmə Dönüştürücü Səviyyələri dBm (dBm və ya dBm), dBV (dBV), vat və s. vahid Maqnitmotor qüvvə çeviricisi Maqnit sahəsinin gücü çeviricisi Maqnit axını çeviricisi Maqnit induksiya çeviricisi Radiasiya. İonlaşdırıcı Radiasiya Udulmuş Doza Rate Converter Radioaktivlik. Radioaktiv çürümə çevirici radiasiya. Radiasiyaya məruz qalma dozası çeviricisi. Absorbsiya olunmuş Doza Dönüştürücü Ondalıq Prefiks Çevirici Məlumat Ötürmə Tipoqrafiyası və Şəkil Emalı Vahidi Çevirici Taxta Həcm Vahidi Dönüştürücü Kimyəvi Elementlərin Molar Kütləvi Dövri Cədvəlinin D. İ. Mendeleyev tərəfindən hesablanması
Kimyəvi formula
VH, Vanadium (I) hidridin molar kütləsi 51.94944 q/mol
Molar Kütləvi Kalkulyatordan istifadə
Bütün maddələr atom və molekullardan ibarətdir. Kimyada reaksiyaya girən və onun nəticəsində yaranan maddələrin kütləsini dəqiq ölçmək vacibdir. Tərifə görə, mol maddənin miqdarı üçün SI vahididir. Bir mol tam olaraq 6,02214076×10²³ elementar hissəcikləri ehtiva edir. Bu dəyər mol vahidləri ilə ifadə edildikdə N A Avoqadro sabitinə ədədi olaraq bərabərdir⁻¹ və Avoqadro ədədi adlanır. Maddənin miqdarı (simvol n) sistemin struktur elementlərinin sayının ölçüsüdür. Struktur element atom, molekul, ion, elektron və ya hər hansı hissəcik və ya hissəciklər qrupu ola bilər.
Avoqadro sabiti N A = 6,02214076×10²³ mol⁻¹. Avoqadronun sayı 6,02214076×10²³-dir.
Başqa sözlə desək, mol maddənin atom və molekullarının atom kütlələrinin cəminin Avoqadro nömrəsinə vurulan kütləyə bərabər olan miqdarıdır. Mole SI sisteminin yeddi əsas vahidindən biridir və mol ilə işarələnir. Vahidin adı və onun simvolu eyni olduğundan, qeyd etmək lazımdır ki, vahid adından fərqli olaraq simvol flektiv deyil, rus dilinin adi qaydalarına uyğun olaraq rədd edilə bilər. Bir mol təmiz karbon-12 tam olaraq 12 qrama bərabərdir.
Molar kütlə bir maddənin fiziki xassəsidir və həmin maddənin kütləsinin moldakı maddənin miqdarına nisbəti kimi müəyyən edilir. Başqa sözlə, bir mol maddənin kütləsidir. SI sistemində molyar kütlənin vahidi kiloqram/mol (kq/mol) təşkil edir. Bununla belə, kimyaçılar daha rahat olan q/mol vahidindən istifadə etməyə öyrəşiblər.
molar kütlə = q/mol
Mürəkkəblər bir-biri ilə kimyəvi əlaqədə olan müxtəlif atomlardan ibarət maddələrdir. Məsələn, hər hansı bir evdar qadının mətbəxində tapıla bilən aşağıdakı maddələr kimyəvi birləşmələrdir:
Kimyəvi elementlərin bir mol üçün qramla ifadə olunan molyar kütləsi ədədi olaraq elementin atomlarının atom kütlə vahidlərində (və ya dalton) ifadə edilən kütləsi ilə eynidir. Birləşmələrin molyar kütləsi birləşmədəki atomların sayını nəzərə alaraq birləşməni təşkil edən elementlərin molyar kütlələrinin cəminə bərabərdir. Məsələn, suyun molar kütləsi (H₂O) təxminən 1 × 2 + 16 = 18 q/mol-dur.
Molekulyar çəki (köhnə adı molekulyar çəkidir) molekulun kütləsidir, molekulu təşkil edən hər bir atomun kütlələrinin cəmi kimi hesablanır və bu molekuldakı atomların sayına vurulur. Molekulyar çəkidir ölçüsüz molar kütləyə ədədi olaraq bərabər olan fiziki kəmiyyət. Yəni molekulyar çəki molar kütlədən ölçü baxımından fərqlənir. Molekulyar kütlə ölçüsüz bir kəmiyyət olsa da, yenə də atom kütlə vahidi (amu) və ya dalton (Da) adlı bir dəyərə malikdir və təxminən bir proton və ya neytronun kütləsinə bərabərdir. Atom kütlə vahidi də ədədi olaraq 1 q/mol-a bərabərdir.
Molar kütlə aşağıdakı kimi hesablanır:
Məsələn, sirkə turşusunun molyar kütləsini hesablayaq
O, ibarətdir:
Kalkulyatorumuz məhz bunu edir. İçinə sirkə turşusunun düsturunu daxil edib nə baş verdiyini yoxlaya bilərsiniz.
Ölçü vahidlərini bir dildən digər dilə tərcümə etməkdə çətinlik çəkirsiniz? Həmkarlar sizə kömək etməyə hazırdırlar. TCTerms-ə sual göndərin və bir neçə dəqiqə ərzində cavab alacaqsınız.
VH termodinamik funksiyalarını hesablamaq üçün istifadə olunan molekulyar sabitlər təqdim olunur.
Əsas vəziyyəti VH-nin simmetriyası, vibrasiya və fırlanma sabitləri eksperimental olaraq təyin edilmir. Molekulun kvant mexaniki hesablamaları [ 74SCO/RIC, 75HEN/DAS, 81DAS, 83WAL/BAU, 86CHO/LAN, 96FUJ/IWA, 97BAR/ADA, 2004KOS/ISH, 2006FUR0/PERGOME2, zəmin vəziyyətini verir] 5 Δ , tarazlıq nüvələrarası məsafə 1,677 - 1,79 Å diapazonunda, vibrasiya sabitinin dəyərləri 1550 - 1659 sm -1 diapazonunda.
Termodinamik funksiyaları hesablamaq üçün orta qiymətlər w e və r e kvant mexaniki hesablamaların nəticələrinə görə. Sabitlər B e , biz e x e , D e və a 1 daha sonra müvafiq olaraq 1.38, 1.67, 1.68 və 1.69 düsturlarına əsasən hesablanır. Cədvəldə. V.D1 əsas vəziyyəti sabitləri aşağı Ω-komponentə qarşı verilir X 5 ∆ 0 . Spin-orbit komponentlərinin enerjiləri X 5 Δ [2004KOS/ISH]-də, Cədvəldə hesablanmışdır. V.D1 orta qiymətlər iki hesablama variantı üçün verilir [2004KOS/ISH].
Həyəcanlı vəziyyətlər VH [74SCO/RIC, 75HEN/DAS, 81DAS, 83WAL/BAU, 96FUJ/IWA, 2004KOS/ISH, 2008GOE/MAS] ilə hesablanır. Kvintet hallarının yaranan enerjiləri nəzərəçarpacaq dərəcədə yayılmağa malikdir: 5 Π (753 - 2260 sm -1), 5 Σ - (1694 - 4762 sm -1), 5 Φ (2629 - 5816 sm -1). Cədvəldə. V.D1 bu üç vəziyyətin enerjilərinin yuvarlaqlaşdırılmış orta dəyərlərini göstərir. Aşağıda yerləşən üçlü vəziyyətlərin enerjiləri [75HEN/DAS, 2004KOS/ISH, 2008GOE/MAS]-da hesablanır. [75HEN/DAS, 2004KOS/ISH] nəticələri bir-birinə yaxındır, [2008GOE/MAS] hesablanması isə aşağı üçlük vəziyyəti üçün çox aşağı enerji verir. Cədvəldə. V.D1, üçlü vəziyyətlərin enerjiləri potensial əyrilərin qrafiki əsasında götürülür [2004KOS/ISH].
Termodinamik funksiyaların hesablanmasına aşağıdakılar daxil edilmişdir: a) əsas vəziyyət X 5 ∆ 0 ; b) spin-orbitin parçalanmasının digər komponentləri X 5 Δ ayrı Ω vəziyyətləri kimi; c) kvant mexaniki hesablamalarda alınan alçaq kvintet və üçlük vəziyyətləri; d) molekulun digər həyəcanlanmış hallarını 40.000 sm-ə qədər hesablanmış enerji ilə birləşdirən sintetik (təxmin edilən) vəziyyətlər -1 .
Sintetik vəziyyətlərin statistik çəkiləri V + H - ion modelindən istifadə etməklə hesablanmışdır. Molekulun aşağı kvintet vəziyyətləri V + 5 D(3d 4) ionunun əsas termininin (5 Δ, 5 Π, 5 Σ +) və birinci həyəcanlı 5 F(3d 3 4s) termininin parçalanma komponentlərinə uyğundur. (5 Φ, 5 Δ, 5 Π, 5 Σ –), lakin müxtəlif konfiqurasiyalı terminlərin nisbi mövqeləri liqand sahəsində dəyişə bilər. Molekulun kvant-mexaniki hesablamaları 5 Φ, 5 Δ, 5 Π, 5 Σ – 5 Φ və 5 Σ – 5 F(3d 3 4s) termininə aid edilə bilən kvintet alçaq vəziyyətlər verdi. 5 Φ və 5 Σ enerji fərqi ligand sahəsində 5 F(3d 3 4s) termininin parçalanmasını xarakterizə edir. 5 Δ və 5 Π halları 5 D(3d 4) termininə aid olan 5 Δ və 5 Π vəziyyətlərin ikinci cütü ilə itələmə səbəbindən 5 Φ və 5 Σ arasındakı intervala düşmür. 5 D(3d 4) termininin parçalanmasının pozulmamış komponenti 5 Σ + vəziyyətidir, onun enerjisi 5000 sm -1 (Cədvəl V.D1-də ilk sintetik vəziyyət) hesablanır. 5 Δ və 5 Π dövlətlərin ikinci cütü 10000 sm -1 sintetik vəziyyətinə (formalarına) daxil edilir. Kvant mexaniki hesablamalarda əldə edilən alçaq üçlü 3 Φ, 3 Δ, 3 Π, 3 Σ dövlətləri 3 F(3d 3 4s) müddətinin parçalayıcı komponentləri kimi şərh edilə bilər. 3d 4 və 3d 3 4s konfiqurasiyalarının digər şərtləri daha yüksək yalançı vəziyyətlər verir, onların statistik çəkiləri [ 71MOO ] ionunda şərtlərin enerjisinə uyğun olaraq sintetik vəziyyətlər üzrə paylanır və üstəlik aşağı terminin enerjisi üçün düzəliş edilir. molekuldakı konfiqurasiya. 5 D(3d 4) üçün korreksiya 5500 sm -1 (~ enerji 5 Σ + üstəgəl müddətli bölünmənin ehtimal edilən dəyərinin yarısı) və 5 F(3d 3 4s) üçün 4000 sm -1 (halların orta enerjisi) ilə qiymətləndirilir. 5 Σ, 5 Σ -). 20000 sm -1 və daha yuxarı sintetik vəziyyətlərə 3d 3 4p konfiqurasiyasının şərtlərinin statistik çəkiləri də daxildir. Bu konfiqurasiyanın aşağı dövlətləri [73SMI]-də müşahidə edilən VH udma spektrinin hipotetik şərhinə uyğun olaraq 21000 sm -1 bölgəsində yerləşdirilir.
VH(r) termodinamik funksiyaları (1.3) - (1.6) , (1.9) , (1.10) , (1.93) - (1.95) tənliklərindən istifadə etməklə hesablanmışdır. Dəyərlər Q əlavə və onun törəmələri (1.90) - (1.92) tənlikləri ilə on doqquz həyəcanlı vəziyyəti nəzərə alaraq hesablanmışdır ki, Q no.vr ( i) = (p i /p X)Q no.vr ( X). Dövlətin vibrasiya-fırlanma bölmə funksiyası X 5 Δ 0 və onun törəmələri enerji səviyyələri üzərində birbaşa cəmləmə yolu ilə (1.70) - (1.75) tənlikləri ilə hesablanmışdır. Hesablamalar bütün enerji səviyyələrini dəyərlərlə nəzərə aldı J< J max, v, harada J max,v (1.81) şərtlərindən tapıldı. Vəziyyətin vibrasiya-fırlanma səviyyələri X 5 Δ 0 tənliklər (1.65) ilə hesablanmışdır, əmsalların dəyərləri Y bu tənliklərdə kl Cədvəl V.D1-də verilmiş 51 V 1 H molekulyar sabitlərdən vanadium və hidrogen izotoplarının təbii qarışığına uyğun gələn izotopik modifikasiya üçün (1.66) əlaqələri ilə hesablanmışdır. Əmsal dəyərləri Y kl , həmçinin miqdarlar v maksimum və J lim Cədvəl V.D2-də verilmişdir.
Otaq temperaturunda aşağıdakı dəyərlər əldə edilir:
C p o (298,15 K) = 32,256 ± 3,02 J × K -1 × mol -1
S o (298,15 K) = 215,030 ± 1,67 J × K -1 × mol -1
H o (298,15 K) - H o (0) = 9,832 ± 0,346 kJ× mol -1
Bütün temperatur diapazonunda hesablanmış termodinamik funksiyaların VH(r) xətasına əsas töhfə alçaq elektron vəziyyətlərin enerjilərinin qeyri-müəyyənliyindən gəlir. Səhv daxilində Φº( T) müqayisəli töhfə fırlanma və vibrasiya sabitlərinin qeyri-dəqiqliyi ilə də edilir. 3000 və 6000 K-də funksiyaların səhvinə əhəmiyyətli töhfə (in C p o artıq 1000 K) hesablama metodunu təqdim edir. Φº dəyərlərində səhvlər ( T) saat T= 298.15, 1000, 3000 və 6000 K müvafiq olaraq 0.7, 1.6, 1.2 və 1.2 J×K -1 × mol -1 olaraq qiymətləndirilir.
Ədəbiyyatda VH(r) termodinamik funksiyalarının başqa hesablamalarına rast gəlinməmişdir.
VH(g) üçün termokimyəvi dəyərlər.
VH(g)=V(g)+H(g) reaksiyasının tarazlıq sabiti dissosiasiya enerjisinin qəbul edilmiş qiymətindən hesablanır.
D° 0 (VH) \u003d 182 ± 23 kJ × mol -1 \u003d 15200 ± 1900 sm -1.
QEYRİQANİK MATERİALLAR, 2015, cild 51, No 8, səh. 850-853
UDC 546.112+546.881+546.76
YÜKSƏK TƏZİQDƏ VANADIUM ƏRİNCƏLƏRİNİN HİDROGEN İLƏ QARŞILIĞI © V. N. Verbetski, S. A. Luşnikov və E. A. Movlayev.
Moskva Dövlət Universiteti M.V. Lomonosovun elektron poçtu: [email protected] 2 iyul 2014-cü ildə alınıb
250 MPa-a qədər hidrogen təzyiqində V0.95Cu0 05, V0.94Co006 və V0.9W0.i ərintilərinin hidrogenlə qarşılıqlı təsiri tədqiq edilmişdir. Müxtəlif temperaturlarda hidrogen udma və desorbsiya izotermləri qurulur və sistemlərin termodinamik parametrləri müəyyən edilir. Yüksək təzyiqdə əmələ gələn V0 94Co0 06Hi 4 və V0.9W0.1H1.2 hidrid fazalarının nümunələrinin XRD təhlili göstərdi ki, onlar vanadium dihidridin y fazasına bənzər üz mərkəzli kub qəfəsli fazadan ibarətdir. Mis ilə ərinti halında hidridin maksimum tərkibi V0.95Cu0 05H05-dir.
DOI: 10.7868/S0002337X15080199
GİRİŞ
Hidrogenin yüksək kütləsi (3,8%) olan vanadium hidrid hidrogenin saxlanması üçün perspektivli materialdır. Bununla birlikdə, metal vanadiumun hidrogenləşmə şərtləri və vanadium mono- və dihidridin dissosiasiya təzyiqinin dəyərləri onun praktiki tətbiqi imkanlarını məhdudlaşdırır. Bu göstəriciləri yaxşılaşdırmaq üçün hidrogenin vanadium ərintiləri ilə qarşılıqlı təsiri intensiv tədqiq edilir və müxtəlif elementlərin vanadiumun hidrogen sorbsiya xüsusiyyətlərinə təsiri öyrənilir.
Vanadium dopinqinin təsirinin tədqiq edildiyi ilk işlərdən birində müəyyən edilmişdir ki, əksər elementlər vanadium dihidridinin tarazlıq dissosiasiya təzyiqini artırır, 81, Ge, ^ Fe, Mo və N1 ən güclü təsir göstərir. İşlərdə hidrogenin digər metallarla (T1, Cr, Mn, Fe, Co, N1, Cu) 1, 3 və 6 miqdarında ərintiləri olan vanadium ərintiləri ilə qarşılıqlı təsiri. %. Tərkibində 1% başqa metal olan vanadium ərintiləri üçün hidrogen udma və desorbsiya izotermləri 313 K temperaturda və 4 MPa-a qədər təzyiqdə ölçüldü. U0.99Co001 ərintisi üçün, eləcə də vanadium-hidrogen sistemində s- və y-hidrid fazalarının əmələ gəlməsi müəyyən edilmişdir. Dihidrid fazasının əmələ gəlmə sahəsi 0,8 N/M ilə 1,8 N/M aralığındadır və vanadiumla müqayisədə dissosiasiya təzyiqi artır. Vanadiuma çoxlu miqdarda kobalt (3 və 6 at.%) əlavə edildikdə, β-hidrid fazasının daha da destabilizasiyası baş verir və bu təcrübənin şərtlərində γ-faza artıq əmələ gəlmir. İşə görə, YCo və U3Co birləşmələri 10 MPa-a qədər təzyiqdə hidrogenlə qarşılıqlı təsir göstərmir.
Mis U0,99Cu0,01 olan vanadium ərintisi üçün də oxşar hidrid fazaları təyin edilmiş və göstərilmişdir ki, müvafiq dihidrid fazasının dissosiasiya təzyiqi vanadiumla müqayisədə praktiki olaraq dəyişmir. Hidrogenin yüksək miqdarda mis olan ərintilərlə qarşılıqlı əlaqəsi öyrənilməmişdir. Əsərin müəllifləri təzyiq dəyişikliyinin böyüklüyünü elementlərin atom radiusu və elektronmənfiliyi ilə əlaqələndirirlər: kiçik atom radiusu və ya yüksək elektronmənfiliyi olan elementlər vanadium dihidriddən hidrogen desorbsiyasının təzyiqini artırır.
İşlərdə vanadium ərintilərinin xrom, molibden və volfram ilə hidrogen sorbsiya xüsusiyyətlərinin tədqiqi aparılmışdır. Müəyyən edilmişdir ki, ərintidə xromun miqdarının artması ilə vanadium dihidriddən hidrogen desorbsiyasının təzyiqi artır. Bu işdə yüksək hidrogen təzyiqindən istifadə Y1 _ xCrx ərintilərinin x ilə 0,2-dən 0,5-ə qədər olan, aşağı təzyiqdə hidrid fazaları əmələ gətirməyən hidridlərini sintez etməyə imkan verdi. Y09Cr01 və Y08Cr02 nümunələrinin yüksək hidrogen təzyiqində hidrogenləşməsi məhsullarının əsas mərhələsi vanadium dihidridi UN2-yə bənzər fcc strukturlu fazadır. Y0.6Cr0.4H10 və Y05Cr05H09 təxmini tərkibli yüksək təzyiqli hidridlər CrH xrom hidridinə bənzər hcp qəfəsə malikdir.
Hidrogenin U1-xMox ərintiləri ilə qarşılıqlı əlaqəsi işinin öyrənilməsi (0< х < 0.1) также показало, что с увеличением содержания молибдена повышается давление диссоциации гидридных фаз. Так, например, гидрид состава У09Мо01Н1.74 был синтезирован авторами только лишь при снижении температуры реакции до - 30°С.
V0.94Co006 və V0.9W01 ərintilərinin hidrogen udma xüsusiyyətləri
Yüngül ərintinin qəfəs dövrü, nm Hidrid fazalarının qəfəs dövrü, nm 20°C-də maksimum hidrogen miqdarı N/M AN, kJ/molH2 AS, JDmol^K
V 0,303 VH0,9 (bct): a = 0,604, c = 0,672 VH21 (fcc): a = 0,424 2,1 (1 MPa) 41 142
V0,94Co0,06 0,3000(2) V0,94Co0,06Hx.4 (fcc): a = 0,4268(3) 1,4 (170 MPa) 34,23(2) 130,86(2)
V0.9W0.1 0.3055(1) V0.9W0.1H0.6 (bct): a = 0.6077(2) c = 0.6630(1) V0.9W0.1HL2 (fcc): a = 0.4282(3) 1.2 (160) MPa) 32,47(2) 150,15(2)
vanadium əsasında ikili (V08Mo0.2 və V0.75Mo0.25) və üçlü (Ti-V-Mo) ərintiləri. Tədqiq olunan sistemlərdə hidrogenin absorbsiya və desorbsiya izotermləri qurulmuş və onların əsasında hidrid fazalarının parçalanmasının termodinamik parametrləri müəyyən edilmişdir. XPA nəticələri göstərdi ki, bütün tədqiq olunan ərintilərə əsaslanan stabil hidrid fazaları, saf vanadium monohidridinin bct qəfəsindən fərqli olaraq, bcc qəfəsə malikdir. Yüksək təzyiqdə əmələ gələn bütün birləşmələrin hidrid fazaları vanadium dihidridinə bənzər fcc qəfəsə malikdir. Həm binar, həm də üçlü ərintilərdə molibden miqdarının artması ilə hidrid fazalarında maksimum hidrogen miqdarı azalır və hidrogen desorbsiya təzyiqi artır. Volframın vanadiumun hidrogenlə qarşılıqlı təsirinin təbiətinə təsiri praktiki olaraq öyrənilməmişdir. İşdə məlum oldu ki, V095W005 ərintisi üçün temperaturun artması ilə belə hidrogen keçiriciliyi azalır. 400-dən 500°C-ə qədər olan temperatur intervalında maksimum hidrogen tərkibi 0,5-0,6 H/V095W005 tərkibinə uyğundur.
Bu işin məqsədi yüksək təzyiq üsullarından istifadə edərək hidrogenin vanadium ərintiləri ilə kobalt, mis və volfram ilə qarşılıqlı təsirini öyrənmək idi. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, vanadium ərintiləri nüvə enerjisi reaktorları üçün perspektivli struktur materialdır. Bu baxımdan, hidrogenin təsiri altında belə ərintilərdə faza keçidlərinin tədqiqinin nəticələri, şübhəsiz ki, yeni konstruktiv materialların işlənməsi üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.
EKSPERİMENTAL HİSSƏ
Ərinti nümunələri inert atmosferdə elektrik qövs sobasında təmiz metallardan hazırlanmışdır. Əridikdən sonra nümunələr evakuasiya edilmiş kvars ampulalarında temperaturda tavlanmışdır
240 saat ərzində 800°C temperaturda Hidrogenləşdirmədən əvvəl nümunələri hidrogenləşdirmə reaktoruna yerləşdirmək üçün ərintilərin “muncuqları” anvildə parçalara bölündü. Hidridlərin sintezi və ərinti-hidrogen tarazlığının tədqiqi işdə təsvir edilən quraşdırmadan istifadə edərək 250 MPa-a qədər hidrogen təzyiqində aparılmışdır. Hidrogenləşmə zamanı hidrogenin molyar həcmlərini təyin etmək üçün real qazlar üçün Van der Waals tənliyindən istifadə edilmişdir. Yüksək hidrogen təzyiqində əmələ gələn hidrid fazalarının tərkibinin dəqiqliyi 0,1 N/IMS olmuşdur. Yüksək təzyiqdə sintez edilmiş hidridlərin nümunələri rentgen fotoqrafiyası üçün ilkin olaraq havada passivləşdirilib. Bunun üçün nümunə ilə avtoklav yüksək hidrogen təzyiqində maye azotun temperaturuna (77 K) qədər soyudulur və sonra təzyiq atmosfer təzyiqinə endirilir. Bundan sonra nümunə ilə açıq avtoklav maye azot temperaturunda (77 K) bir saat havada saxlanıldı.
NƏTİCƏLƏR VƏ MÜZAKİRƏ
X-şüalarının difraksiya məlumatlarına əsasən, alınan nümunələr birfazalıdır və bcc qəfəsə malikdir. XRD məlumatlarına görə ilkin U0 95Cu0 05 ərintinin qəfəs dövrü 0,3021(3) nm idi. Sintez edilmiş yüksək və aşağı təzyiqli hidridlərin ərintilərinin və XPA-nın hidrogen sorbsiya xüsusiyyətlərinə dair məlumatlar cədvəldə verilmişdir.
V0.94Co0.06 ərintinin hidrogeni ilə qarşılıqlı əlaqə.
Vanadiuma kobaltın əlavə edilməsi geri qaytarılan hidrogenin miqdarını azaldıb və onun maksimum tərkibini azaldıb (şək. 1). Şəkildən göründüyü kimi. 1-də hidrogen desorbsiya izotermlərində iki seqment müşahidə olunur. 20°С-də təxminən 0,6 N/M tərkibinə qədər olan birinci bölmə, verilən ölçmə temperaturlarında hidrogeni nəzərəçarpacaq dərəcədə buraxmayan sabit hidrid fazasının formalaşma bölgəsidir. Daha yüksək hidrogen konsentrasiyalarında
VERBETSKY və başqaları.
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1. N/M
düyü. Şək. 1. Y0.94Co0.06_H2 sistemində (1) 20, (2) 50 və (3) 70°C-də hidrogen desorbsiya izotermləri.
1 - -2 - 3 --4
düyü. Şək. 2. V0.9W0.1-H2 sistemində (1) 0, (2) 20, (3) 40 və (4) 60°C-də hidrogen desorbsiya izotermləri.
yayla müşahidə olunur - 1,3 N/M tərkibinə qədər yüksək təzyiqli hidrid fazasının formalaşma bölgəsi. 170 MPa-da yüksək təzyiqli hidrid fazasında maksimum hidrogen tərkibi V0.94Co0.06H14 tərkibinə uyğundur. Yayla bölgəsindəki tarazlıq təzyiqlərindən hesablanan hidrogen desorbsiya reaksiyasının entalpiyası və entropiyasının dəyərləri cədvəldə verilmişdir.
V0.95Cu0.05 ərintinin hidrogeni ilə qarşılıqlı əlaqə.
Ərinti nümunəsinin hidrogenləşdirilməsi zamanı ilk olaraq ən yüksək hidrogen tərkibi təxminən 0,3 N/M olan sabit hidrid fazası əmələ gəlir. Təzyiqin 200 MPa-a qədər daha da artması ilə hidrogenin cüzi bir şəkildə udulması müşahidə edildi və hidridin maksimum tərkibi 200 MPa və otaq temperaturunda 0,5 H / M-ə uyğun gəldi.
V09W01 hidrogen ərintisi ilə qarşılıqlı əlaqə.
Vanadiuma volfram əlavə edilməsi geri qaytarılan hidrogenin miqdarını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır (Şəkil 2). Qurulmuş izotermlərdə iki bölməni ayırd etmək olar. Birincisi 0,6 N/IMS tərkibinə qədər dəyişir və otaq temperaturunda hidrogeni praktiki olaraq desorbsiya etməyən sabit hidrid fazasının formalaşmasına uyğundur. Sistemdə hidrogen təzyiqinin artması ilə, otaq temperaturunda təxminən 0,8 ilə 1,0 N / M arasında olan tərkib diapazonunda meylli bir yayla ilə izotermdə ikinci bir bölmə görünür. Temperatur artdıqca yüksək təzyiqli hidrid fazasının sahəsi daralır, sabit hidrid fazasının sahəsi isə genişlənir. Hidrid fazasında maksimum hidrogen tərkibi 160 MPa təzyiqdə və 20°C temperaturda 1,2 N/M-ə uyğundur. Alınan eksperimental tarazlıq təzyiqlərinə əsasən, entalpiyanın qiymətləri və
Verbetski V.N., Mitroxin S.V. - 2005
I. I. Korobov, B. P. Tarasov, V. N. Fokina və E. E. Fokina - 2013
Vanadium yer qabığında Cu, Zr, Pb ilə müqayisədə daha çox yayılmışdır, lakin onun birləşmələri nadir hallarda iri çöküntülər şəklində olur. Vanadium müxtəlif silikat və sulfid filizlərində səpələnmişdir. Onun ən vacib mineralları patronit VS 2–2.5, sulvanit Cu 3 VS 4, halal olsun V2O3×H2O, vanadinit Pb 5 (VO 4) 3 Cl. Niobium və tantal demək olar ki, həmişə birlikdə olur, əksər hallarda M + 2 E 2 O 6 (M = Fe, Mn) tərkibli niobat-tantalat minerallarının tərkibində olur. Tantalın üstünlük təşkil etdiyi halda, mineral M + 2 (TaO 3) 2 adlanır. tantal, niobiumun üstünlüyü ilə kolumbit M (NbO 3) 2.
sadə maddələr. Sadə maddələr şəklində V, Nb və Ta bədən mərkəzli kub qəfəsi olan boz odadavamlı metallardır. Onların sabitlərindən bəziləri aşağıda verilmişdir:
Vanadium, niobium və tantalın fiziki-kimyəvi xassələri mahiyyətcə onların saflığından asılıdır. Məsələn, təmiz döymə metalları, çirkləri isə (xüsusilə O, H, N və C) çevikliyi çox pisləşdirir və metalların sərtliyini artırır.
Normal şəraitdə V və xüsusilə Nb və Ta yüksək kimyəvi müqaviməti ilə seçilir. Soyuqda vanadium yalnız aqua regia və konsentratlı HF-də, HNO 3-də qızdırıldıqda və konsentrasiya edilmiş H 2 SO 4-də həll olunur. Niobium və tantal yalnız hidrofluorik turşuda və hidrofluorik və azot turşularının qarışığında ən yüksək oksidləşmə vəziyyətinə uyğun olan anion flüor komplekslərinin əmələ gəlməsi ilə həll olunur:
3Ta 0 + 5HNO 3 + 2INF \u003d 3H 2 [Ta +5 F 7] + 5NO + 10H 2 O
Vanadium, niobium və tantal da oksidləşdirici maddələrin iştirakı ilə qələvilərlə birləşmə zamanı, yəni onların ən yüksək oksidləşmə vəziyyətinə uyğun olan anion okso komplekslərinin əmələ gəlməsinə şərait yaradan şəraitdə qarşılıqlı təsir göstərir:
4E 0 + 5O 2 + 12KOH ===== 4K 3 [E +5 O 4] + 6H 2 O
c ərimə
Qızdırıldıqda metallar oksigenlə E 2 O 5-ə, flüorla EF 5-ə qədər oksidləşir. Yüksək temperaturda onlar həmçinin xlor, azot, karbon və s.
Vanadium, niobium və tantal almaq üçün onların təbii birləşmələri əvvəlcə oksidlərə və ya sadə və ya mürəkkəb halidlərə çevrilir, sonra isə metalotermik üsulla reduksiya edilir.
E 2 O 5 + 5Ca = 5CaO + 2E
K 2 [EF 7] + 5Na \u003d 2KF + 5NaF + E
Tantal həmçinin ərimiş kompleks flüoridlər K 2 [TaF 7] tərkibində Ta 2 O 5-in elektrolizi yolu ilə əldə edilir.
Niobium və tantalın yaxın xassələrinə görə, onların bir-birindən ayrılması xeyli çətinliklər yaradır. Yüksək təmiz metallar yodidlərin termik parçalanması ilə alınır. Texniki məqsədlər üçün adətən əridilir ferrovanadium, ferroniobium və ferrotantal.
Vanadiumun əsas istehlakçısı qara metallurgiyadır. V, Nb və Ta-nın qiymətli fiziki-kimyəvi xassələri onlardan nüvə reaktorlarının yaradılmasında istifadə etməyə imkan verir. Niobium və daha da böyük ölçüdə tantal kimya sənayesində xüsusilə aqressiv mühitlər üçün struktur material kimi maraq doğurur.
Vanadium yarımqrupunun elementlərinin birləşmələri
Metal və metal kimi birləşmələr. Toz halında olan V, Nb və Ta əhəmiyyətli miqdarda hidrogen, oksigen və azot adsorbsiya edərək interstisial bərk məhlullar əmələ gətirir. Bu zaman qeyri-metallar atom vəziyyətinə keçir və onların elektronları tikintidə iştirak edirlər d- metal kristalın zonaları. Qızdırıldıqda qeyri-metalların həllolma qabiliyyəti artır; eyni zamanda kimyəvi əlaqənin təbiəti və əmələ gələn birləşmələrin xassələri dəyişir. Beləliklə, oksidlərin əmələ gəlməsi zamanı niobiumun (həmçinin V və Ta) oksigenlə tədricən oksidləşməsi aşağıdakı mərhələlərdən keçir:
Nb + O ® Nb-O ® Nb 6 O ® Nb 2 O ® NbO ® NbO 2 ® Nb 2 O 5
bərk həll
Nb 6 O və Nb 2 O xassələrinə görə tipik metal birləşmələri; NbO (boz) - metal parıltısı və metal keçiriciliyi olan dəyişkən tərkibli birləşmə (NbO 0,94–1,04). Dioksid NbO 2 (qara) da dəyişkən tərkiblidir (NbO 0,19-2,09), lakin artıq yarımkeçiricidir. Və nəhayət, Nb 2 O 5 az və ya çox sabit tərkibə malikdir və elektron keçiriciliyə malik deyil. Beləliklə, oksigen miqdarı artdıqca, metal bağın nisbəti tədricən azalır və kovalent bağın nisbəti artır, bu da oksidlərin xüsusiyyətlərinin dəyişməsinə səbəb olur.
Vanadiumun hidridləri və onun analoqları EN- boz və ya qara rəngli kövrək metal kimi tozlar, dəyişkən tərkibə malikdir. Hidridlər kimyəvi cəhətdən sabitdir, su və seyreltilmiş turşularla qarşılıqlı təsir göstərmir.
Onlar həmçinin yüksək korroziyaya davamlıdırlar nitridlər(EN, Nb 2 N, Ta 2 N), karbidlər(ES, E 2 C), boridlər(EV, EV 2, E 3 V 4), vanadiumun bir sıra digər birləşmələri və qeyri-aktiv qeyri-metallarla analoqları.
Vanadium, niobium və tantal öz aralarında və dövri sistemdə onlara yaxın metallarla (dəmir, titan və xrom alt qrupları) metal bərk məhlullar əmələ gətirir. Qarşılıqlı təsir göstərən metalların elektron strukturunda fərqlər artdıqca bərk məhlulların əmələ gəlmə ehtimalı azalır və intermetal birləşmələrin əmələ gəlmə ehtimalı artır, məsələn, Co 3 V, Fe 3 V, Ni 3 V, Al 3 V, və s.
Vanadiumun və onun analoqlarının intermetal birləşmələri ərintilərə qiymətli fiziki və kimyəvi xassələr verir. Beləliklə, vanadium poladın möhkəmliyini, möhkəmliyini və aşınma müqavimətini kəskin şəkildə artırır. Niobium poladlara artan korroziya müqaviməti və istilik müqaviməti verir. Bu baxımdan, çıxarılan vanadium və niobiumun çox hissəsi alət və konstruktiv polad istehsalı üçün metallurgiyada istifadə olunur.
Müstəsna sərtliyi, kimyəvi təsirsizliyi və istiliyə davamlılığı ilə seçilən niobium və tantalın karbidləri, nitridləri, boridləri və silisidləri əsasında ərintilər böyük maraq doğurur.
V (II), Nb (II), Ta (II) birləşmələri. Vanadium altqrupunun elementlərinin +2 oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirdiyi törəmələrdən vanadium birləşmələri nisbətən sabitdir. Vanadiumun (II) koordinasiya nömrəsi 6-dır ki, bu da onun birləşmələrdəki komplekslərinin (struktur vahidlərinin) oktaedral quruluşuna uyğundur.
Vanadium oksidi (P) VO (UO 0.9 -VO 1.3) NaCl tipli kristal qəfəsə malikdir. Qara rəngdədir, metal parıltıya və nisbətən yüksək elektrik keçiriciliyinə malikdir. Hidrogen axınında VO azaldılması V 2 O 5 alın. VO su ilə qarşılıqlı təsir göstərmir, lakin əsas birləşmə kimi seyreltilmiş turşularla asanlıqla reaksiya verir:
VO + 2OH 3 + + 3H 2 O \u003d 2+
İon 2+ bənövşəyi. Kristal hidratlar eyni rəngə malikdir, məsələn, M +1 2 SO 4 × VSO 4 × 6H 2 O, VSO 4 × 7H 2 O, VCl 2 × 6H 2 O.
V (II) birləşmələri güclü reduksiyaedici maddələrdir. 2+ törəmələrinin bənövşəyi məhlulları olduqca asanlıqla 3+-a qədər oksidləşir və rəngləri yaşıl olur. Oksidləşdirici maddələr (məsələn, atmosfer oksigeni) olmadıqda, V (II) birləşmələrin məhlulları hidrogenin təkamülü ilə hətta suyu da tədricən parçalayır.
Nb(II) və Ta(II) törəmələri klaster tipli birləşmələrə aiddir.
V (III), Nb (III), Ta (III) birləşmələri. Vanadiumun (III) koordinasiya nömrəsi 6-dır. V (III) birləşmələri struktur baxımından Al (İP)-in eyni tipli törəmələrinə bənzəyir. Vanadiumun qara oksidi (III) V 2 O 3 korund a-A1 2 O 3 kimi kristal qəfəsə malikdir; onun tərkibi dəyişkən VO 1.60-1.80-dir. V (III) birləşmələrinin qələvi məhlullarından dəyişkən tərkibli V 2 O × nH 2 O yaşıl hidroksid V (OH) 3 ayrılır.Bu birləşmələr amfoterdir, lakin əsas xassələri üstünlük təşkil edir. Beləliklə, V 2 O 3 və V 2 O 3 × nH 2 O turşularda həll olunur:
V 2 O 3 + 6OH 3 + + 3H 2 O \u003d 2 3+
Nəticədə yaranan 3+ aquo kompleksləri və onlardan alınan VCl 3 × 6H 2 O, VI 3 × 6H 2 O kristal hidratları yaşıl rəngdədir. Vanadium alum M +1 × 12H 2 O bənövşəyi rəngə malikdir, həll edildikdə yaşıl məhlullar verir.
Vanadium trihalidləri VHal 3 kristal maddələrdir. Trichloride VCl 3 laylı bir quruluşa malikdir. Müvafiq əsas halidlərlə VHal 3 halid vanadatlarını - 3- və 3- ionlarının törəmələrini əmələ gətirir:
3KF + VF 3 \u003d K 3; EXl + 2VCl 3 = K 3
Vanadiumun (III) törəmələri güclü reduksiyaedici maddələrdir, məhlullarda onlar atmosfer oksigeni ilə V (IV) törəmələrinə olduqca asanlıqla oksidləşirlər. Trihalidlər qızdırıldıqda qeyri-mütənasib olur:
2VCl 3 (t) \u003d VCl 2 (t) + VCl 4 (g)
Bu reaksiya endotermikdir və onun baş verməsi entropiya faktoru ilə bağlıdır (uçucu VCl 4 əmələ gəlməsi ilə əlaqədar).
Nb (PI) və Ta (III) törəmələri əsasən klaster tipli birləşmələrdir.
V (IV), Nb (IV), Ta (IV) birləşmələri. Normal şəraitdə oksidləşmə vəziyyəti Vanadium üçün +4 ən xarakterikdir. V (III) birləşmələri molekulyar oksigenlə V (IV) törəmələrinə nisbətən asanlıqla oksidləşir və V (V) birləşmələri V (IV) törəmələrinə qədər reduksiya olunur. Vanadiumun (IV) ən sabit koordinasiya sayı 6-dır, 4 və 5 koordinasiya nömrələri də sabitdir.
V (IV) törəmələrindən mavi VO 2 (VO 1.8-2.17), qəhvəyi VF 4 və qırmızı-qəhvəyi maye VCl 4, həmçinin VOHal 2 tipli oksohalidlər məlumdur. Dioksid VO, V 2 O 5-in hidrogenlə, VCl 4-ün isə vanadiumun (və ya ferrovanadiumun) xlorla oksidləşməsi və ya isti V 2 O 5-in CCl 4 ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlir.
Dioksid rutil TiO 2 tipli kristal qəfəsə malikdir. VCl 4 molekulu, TiCl 4 kimi, tetraedral formaya malikdir.
V (II) və V (IP) oxşar törəmələri ilə müqayisədə V (IV) ikili birləşmələr turşu xüsusiyyətlərini daha aydın göstərir. Beləliklə, suda həll olunmayan VO 2 qızdırıldıqda qələvilərlə nisbətən asanlıqla qarşılıqlı təsir göstərir. Bu vəziyyətdə qəhvəyi oksovanadatlar (IV) əmələ gəlir, əksər hallarda M 2 tərkibi:
4VO 2 + 2KOH \u003d K 2 + H 2 O
VO 2 daha asan turşularda həll olunur. Bu zaman sadə akvokomplekslər V 4+ deyil, akva törəmələri əmələ gəlir. oksovanadil VO 2+, açıq mavi rəng ilə xarakterizə olunur: VO 2 + 2H + + 4H 2 O \u003d 2+
Oksovanadil qrupu VO 2+ yüksək sabitdir, çünki VO bağı ikiqat artmağa yaxındır:
Vanadil qrupunda atomlararası məsafə d VO 0,167 ni, məsafə isə d V - OH 2 = 0,23 im-dir.
VO 2+ qruplaşması müxtəlif reaksiyalar zamanı dəyişməz qalır; liqandların xarakterindən asılı olaraq həm kationik, həm də anion komplekslərin və neytral molekulların bir hissəsi ola bilər.
VHal 4-ün əsas halidlərlə qarşılıqlı təsiri tipik deyil, lakin K 2 , (NH 4) 3 tipli anion oksovanadil komplekslərinin törəmələri V (IV) üçün çox xarakterikdir.
Vanadium tetrahalidləri asanlıqla hidrolizə olunur. Beləliklə, suda VCl 4 dərhal VOCl 2-yə (vanadil diklorid) çevrilir:
VCl 4 + H 2 O \u003d VOCl 2 + 2HCl
Niobium və tantal üçün EO 2 dioksidləri, ENal4 tetrahalidləri və EONal 2 oksodihalidləri məlumdur. Güman edilir ki, bu birləşmələrdə metal-metal bağı təzahür edir, yəni klasterlərə aiddir.
Niobium və tantalın bütün valent elektronlarından kimyəvi rabitənin əmələ gəlməsində istifadə etmək xarakterik meyli adətən onların ən yüksək oksidləşmə vəziyyətinə +5 keçməsi ilə əlaqədar həyata keçirilir. Oksidləşmənin aşağı dərəcələrində bu tendensiya M-M bağlarının əmələ gəlməsi hesabına həyata keçirilir.
V (V), Nb (V), Ta (V) birləşmələri. V (V) - Nb (V) - Ta (V) seriyasında birləşmələrin dayanıqlığı artır. Bu, xüsusən də eyni tipli birləşmələrin əmələ gəlməsinin Gibbs enerjilərinin müqayisəsi ilə sübut olunur, məsələn:
Vanadium (V) üçün yalnız oksid V 2 O 5 və flüorid VF 5, niobium (V) və tantal (V) üçün isə bütün digər ENal 5 halogenidləri, E (V) üçün əlavə olaraq, oksihalidlər məlumdur. EONal tip xarakterikdir 3 . Bu birləşmələrin hamısı adətən turşudur. Bəzi müvafiq anion kompleksləri aşağıda verilmişdir:
V (V) üçün ən tipik koordinasiya nömrələri 4 və 6, Nb (V) və Ta (V) üçün 6 və 7-dir. Bundan əlavə, Nb (V) və Ta () koordinasiya nömrəsi olan birləşmələr var. V) 8-ə çatır.
oksidlər qırmızı V 2 O 5 (T pl. 670 ° C), ağ Nb 2 O 5 (T pl. 1490 ° C) və Ta 2 O 5 (T pl. 1870 ° C) odadavamlı kristal maddələrdir. E 2 O 5-in struktur vahidi EO 6 oktaedrdir. (V 2 O 5 vəziyyətində VO 6 oktaedri çox güclü şəkildə təhrif olunur - demək olar ki, bir əlavə oksigen atomu çıxarılan triqonal bipiramida.) Oksidlərin yüksək istilikləri və Gibbs formalaşma enerjiləri var. Bu halda, lantanid sıxılması səbəbindən Nb 2 O 5 və Ta 2 O 5 üçün DH 0 f və DG o f dəyərləri V 2 O 5 üçün olanlardan yaxındır və nəzərəçarpacaq dərəcədə fərqlənir.
Vanadium (V) oksidi NH 4 VO 3-ün termik parçalanması ilə əldə edilir:
NH 4 VO 3 \u003d V 2 O 5 + 2H 3 N + H 2 O
Suda çox zəif həll olunur (25°C-də ~0,007 q/l), asidik açıq sarı məhlul əmələ gətirir; qələvilərdə və turşularda olduqca asanlıqla həll olunur - yalnız uzun müddət isitmə ilə. Nb (V) və Ta (V) oksidləri kimyəvi cəhətdən təsirsizdir, praktiki olaraq suda və turşularda həll olunmur və yalnız əridilmiş zaman qələvilərlə reaksiya verir:
E 2 O 5 + 2KOH \u003d 2KEO 5 + H 2 O
Oksovanadatlar (V), oxoniobatlar (V) və oksotantalatlar (V) mürəkkəb tərkibə və quruluşa malik kristaldir. Onların müxtəlifliyi və tərkibinin mürəkkəbliyi müvafiq ərimə qabiliyyəti diaqramlarının təbiətindən mühakimə edilə bilər (məsələn, Şəkil 2). Tərkibində M +1 EO 3 və M +1 3 EO 4 tipli ən sadə birləşmələr. Əksər hallarda oksovanadatlar (V) və xüsusilə oxoniobatlar (V) və oksotantalat (V) polimer birləşmələrdir.
Oksovanadatların məhlullarına təsir edən turşular, hidratlı oksid V 2 O 5 × nH 2 O çöküntüsünün əmələ gəlməsinə qədər vanadat ionlarının polimerləşməsinə səbəb olur. Vanadat ionlarının tərkibindəki dəyişiklik demək olar ki, rəngsizdən rəng dəyişikliyi ilə müşayiət olunur. VO 4 3- narıncı V 2 O 5 × nH 2 O.
Enal 5 pentaqalidləri ada quruluşuna malikdir, buna görə də əriyən, uçucu, üzvi həlledicilərdə həll olunan və kimyəvi cəhətdən aktivdirlər. Flüoridlər rəngsizdir, halogenidlərin qalan hissəsi rənglidir.
NbF 5 (T pl. 80 ° C, T bp. 235 ° C) və TaF 5 (T pl. 95 ° C, T b. 229 ° C) kristalları tetramerik molekullardan (EF 5) 4 və ESl 5 ibarətdir. və EVr 5 (T pl. və T qaynar. təxminən 200-300 ° C) - dimer molekullarından (ENal 5) 2:
VF 5, strukturuna görə SbF 5-ə bənzər bir viskoz mayedir (T pl. 19,5 ° C). Turşu birləşmələri olan pentahalidlər asanlıqla hidrolizə olunur və hidratlı oksidlərin amorf çöküntülərini əmələ gətirir:
2ENal 5 + 5H 2 O \u003d E 2 O 5 + 10HHal
Pentafluoridlər, həmçinin Nb və Ta pentakloridləri əlavə olaraq müvafiq əsas halogenidlərlə reaksiyaya girərək anion kompleksləri [EF 6 ] - , Nb (V) və Ta (V) halında isə əlavə olaraq [EF 7 ] 2-, [EF 8] 3- və [ESl 6] -, məsələn:
KF + VF 5 = K
2KF + TaF 5 \u003d K 2 [TaF 7]
Oksohalidlər EONal 3 adətən bərk, əsasən uçucu, VOCl 3 isə maye olur (T pl. - 77 o C, T bp. 127 o C).
VOCl 3 molekulu mərkəzdə vanadium atomu olan təhrif edilmiş tetraedr formasına malikdir:
NbOCl 3 qəfəsində Nb 2 Cl 6 dimer qrupları Nb-O-Nb körpüləri vasitəsilə birləşərək NbO 2 Cl 4 oktaedrin sonsuz zəncirlərini əmələ gətirir.
Oksohalidlər E 2 O 5 × nH 2 O və HHal hidratlı oksidlərin əmələ gəlməsi ilə asanlıqla hidrolizə olunur.
2EONal 3 + 3H 2 O \u003d E 2 O 5 + 6HNal
və əsas halidlərlə qarşılıqlı əlaqədə 2- tərkibli anion kompleksləri əmələ gətirir və NB (V) və Ta (V) üçün əlavə olaraq, [EOCl 4] -, [EONal 5 I 2-, [EOF 6] 3- ( Нal) = F, Сl), məsələn:
2KF + VOF 3 = K 2
3KF + NbOF 3 \u003d K 3
Tərkibində KF və HF olan sulu məhlullarla qarşılıqlı əlaqədə olduqda Nb 2 O 5 K 2 verir, Ta 2 O 5 isə K 2 [TaF 7] əmələ gətirir:
Nb 2 O 5 + 4KF + 6HF = 2K 2 + 3H 2 O
Ta 2 O 5 + 4KF + 10HF \u003d 2K 2 [TaF 7] + 5H 2 O
Niobium və tantalın ayrılması üsullarından biri K 2 [TaF 7 ] və K 2 həllolma fərqinə əsaslanır.
Vanadium (V) və onun analoqları üçün sarı 3-, mavi-bənövşəyi 3- və rəngsiz 3- və [Ta(O 2) 4 ] 3- növlərinin perokso kompleksləri çox xarakterikdir. Quruluşuna görə [E (O 2) 4] 3- dodekaedrdir.
Peroksovanadatlar, peroksoniobatlar və peroksotantalatlar hidrogen peroksidin və müvafiq E(M) birləşmələrinin qələvi mühitdə təsiri nəticəsində əmələ gəlir. Məsələn:
Bərk vəziyyətdə bu birləşmələr sabitdir.Turşuların təsiri altında peroksovanadatlar parçalanır, peroksoniobatlar və peroksotantalatlar HEO 4 tərkibinin müvafiq perokso turşularına çevrilir.
Turşu mühitdə vanadiumun (V) törəmələri oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malikdir, məsələn, konsentratlaşdırılmış hidroklor turşusunu oksidləşdirir:
Niobium (V) və xüsusilə tantal (V) aşağı oksidləşmə vəziyyətlərinə köçürmək üçün güclü reduksiyaedici maddələr və istilik tələb olunur.
Vanadium birləşmələri kimya sənayesində katalizator (sulfat turşusu istehsalı) kimi istifadə olunur, şüşə və digər sənaye sahələrində də istifadə olunur.
