Վանադիումը ունի մարմինակենտրոն խորանարդ վանդակ՝ a=3,0282A պարբերությամբ: Իր մաքուր վիճակում վանադիումը ճկուն է և կարող է հեշտությամբ մշակվել ճնշման միջոցով: Խտությունը 6.11 գ/սմ3; հալման ջերմաստիճանը 1900°С, եռման ջերմաստիճանը 3400°С; տեսակարար ջերմային հզորություն (20-100°C-ում) 0,120 կկալ/գ աստիճան; գծային ընդարձակման ջերմային գործակիցը (20-1000°C-ում) 10,6·10-6 deg-1; էլեկտրական դիմադրողականություն 20°C-ում 24,8·10-8 ohm·m (24,8·10-6 ohm·cm); 4,5 Կ-ից ցածր վանադիումը անցնում է գերհաղորդիչ վիճակի: Բարձր մաքրության վանադիումի մեխանիկական հատկությունները հալվելուց հետո՝ առաձգական մոդուլ 135,25 ն/մ2 (13520 կգֆ/մմ2), առաձգական ուժ՝ 120 ն/մ2 (12 կգֆ/մմ2), երկարացում 17%, բրինելի կարծրություն 700 մն/մ 2 (70 կգֆ)։ մմ 2): Գազի կեղտը կտրուկ նվազեցնում է վանադիումի ճկունությունը և մեծացնում նրա կարծրությունն ու փխրունությունը։

1. Վանադիումի քիմիական հատկությունները

Վանադիումը չի փոխվում օդում, այն դիմացկուն է ջրի, հանքային աղերի և ալկալիների լուծույթների նկատմամբ: Միակ թթուները, որոնք գործում են դրա վրա, նրանք են, որոնք նույնպես օքսիդացնող նյութեր են: ցրտին այն չի ազդում նոսրացած ազոտի և ծծմբական թթու. Ըստ երևույթին, մետաղի մակերեսի վրա ձևավորվում է բարակ օքսիդ թաղանթ՝ կանխելով մետաղի հետագա օքսիդացումը։ Վանադիումի ինտենսիվ արձագանքման համար այն պետք է տաքացվի: 600-700°C-ում տեղի է ունենում կոմպակտ մետաղի ինտենսիվ օքսիդացում, իսկ նուրբ մանրացված վիճակում այն ​​մտնում է ավելի ցածր ջերմաստիճանի ռեակցիաների մեջ։

Տաքացման ժամանակ տարրերի անմիջական փոխազդեցությամբ կարելի է ստանալ սուլֆիդներ, կարբիդներ, նիտրիդներ, արսենիդներ և սիլիցիդներ։ Տեխնոլոգիայի համար կարևոր են դեղին-բրոնզե նիտրիդ VN (t pl = 2050°C), ջրի և թթուների նկատմամբ դիմացկուն, ինչպես նաև բարձր կարծրության VC կարբիդը (t pl = 2800°C):

Վանադիումը շատ զգայուն է գազային կեղտերի նկատմամբ (O 2, N 2, H 2), որոնք կտրուկ փոխում են նրա հատկությունները, նույնիսկ եթե առկա են ամենափոքր քանակությամբ: Հետևաբար, նույնիսկ այժմ դուք կարող եք գտնել տարբեր տեղեկատու գրքերում վանադիումի տարբեր հալման կետեր: Աղտոտված վանադիումը, կախված մետաղի մաքրությունից և ստացման եղանակից, կարող է հալվել 1700-ից մինչև 1900 ° C ջերմաստիճանում: 99,8 - 99,9% մաքրությամբ, խտությունը 6,11 գ/սմ3 է 20°C-ում, հալման կետը՝ 1919°C, եռմանը՝ 3400°C։

Մետաղը բացառիկ դիմացկուն է ինչպես օրգանական, այնպես էլ առավել անօրգանական ագրեսիվ միջավայրերում: HC1-ի, HBr-ի և սառը ծծմբաթթվի նկատմամբ դիմադրողականության առումով այն զգալիորեն գերազանցում է տիտանի և չժանգոտվող պողպատին: Հալոգենների հետ միացություններ չի առաջացնում, բացառությամբ դրանցից ամենաագրեսիվի՝ ֆտորի։ Ֆտորով տալիս է VF 5 բյուրեղներ՝ անգույն, սուբլիմացվող առանց հեղուկի վերածվելու 111°C-ում։ Ածխածնի երկօքսիդի մթնոլորտը շատ ավելի թույլ է ազդում մետաղական վանադիումի վրա, քան նրա անալոգների՝ նիոբիումի և տանտալի վրա: Այն բարձր դիմացկուն է հալած մետաղների նկատմամբ, ուստի այն կարող է օգտագործվել միջուկային ռեակտորների նախագծերում, որտեղ հալած մետաղները օգտագործվում են որպես հովացուցիչ նյութ: Վանադիումը չի ժանգոտվում ո՛չ քաղցրահամ, ո՛չ ծովային ջրում, ո՛չ ալկալիների լուծույթներում։

Թթուներից դրա վրա ազդում են խտացված ծծմբական և ազոտական ​​թթուները, ֆտորաթթուները և դրանց խառնուրդները։

Վանադիումի առանձնահատուկ առանձնահատկությունը ջրածնի բարձր լուծելիությունն է։ Այս փոխազդեցության արդյունքում առաջանում են պինդ լուծույթներ և հիդրիդներ։ Հիդրիդների գոյության ամենահավանական ձևը էլեկտրոնային հաղորդունակությամբ մետաղական միացություններն են։ Նրանք բավականին հեշտությամբ կարող են անցնել գերհաղորդականության վիճակի։ Վանադիումի հիդրիդները կարող են լուծույթներ առաջացնել որոշ պինդ կամ հեղուկ մետաղների հետ, որոնցում ջրածնի լուծելիությունը մեծանում է։

Վանադիումի կարբիդները անկախ հետաքրքրություն են ներկայացնում, քանի որ դրանց որակները ժամանակակից տեխնոլոգիայի համար շատ արժեքավոր հատկություններով նյութ են տալիս: Նրանք բացառիկ կոշտ են, հրակայուն և ունեն լավը էլեկտրական հաղորդունակություն. Վանադիումը նույնիսկ ի վիճակի է այլ մետաղներ տեղահանել իրենց կարբիդներից՝ ձևավորելով իր կարբիդները.

3V + Fe3С = V 3 С + 3Fe

Հայտնի են ածխածնի հետ վանադիումի մի շարք միացություններ.

V 3 C; V 2 C; V.C.; V 3 C 2; V 4 C 3

Հիմնական ենթախմբի անդամների մեծ մասի հետ Վանադիումը արտադրում է ինչպես երկուական միացություններ (այսինքն՝ բաղկացած ընդամենը երկու տարրից), այնպես էլ ավելի բարդ կոմպոզիցիաներ։ Նիտրիդները ձևավորվում են մետաղի փոշու կամ դրա օքսիդների փոխազդեցությունից ամոնիակ գազի հետ.

6V + 2NН 3 = 2V 3 N + 3Н 2

V 2 O 2 + 2NH 3 = 2VN + 2H 2 O + H 2

Կիսահաղորդչային տեխնոլոգիայի համար հետաքրքրություն են ներկայացնում ֆոսֆիդները V 3 P, V 2 P, VP, VP 2 և արսենիդներ V 3 As, VA-ները:

Վանադիումի կոմպլեքսավորող հատկությունները դրսևորվում են բարդ բաղադրության միացությունների ձևավորմամբ, ինչպիսիք են ֆոսֆոր-վանադիկ թթուն H 7 PV 12 O 36 կամ H 7 [P(V 2 O 6) 6]:

Երկարության և հեռավորության փոխարկիչ Զանգվածի փոխարկիչ Զանգվածային ապրանքների և սննդամթերքի ծավալների փոխարկիչ Տարածքի փոխարկիչ Խոհարարական բաղադրատոմսերում ծավալի և չափման միավորների փոխարկիչ Ջերմաստիճանի փոխարկիչ Ճնշման, մեխանիկական սթրեսի, Յանգի մոդուլի փոխարկիչ էներգիայի և աշխատանքի փոխարկիչ Ուժի փոխարկիչ Ժամանակի փոխարկիչ Գծային արագության փոխարկիչ Հարթ անկյուն փոխարկիչ Ջերմային արդյունավետության և վառելիքի տնտեսության համարների փոխարկիչ տարբեր համակարգերնշումներ Տեղեկատվության քանակի չափման միավորների փոխարկիչ Արժույթի փոխարժեքներ Կանացի հագուստի և կոշիկի չափսեր Տղամարդու հագուստի և կոշիկի չափսեր Անկյունային արագության և պտույտի հաճախականության փոխարկիչ Արագացման փոխարկիչ Անկյունային արագացման փոխարկիչ Խտության փոխարկիչ Հատուկ ծավալի փոխարկիչ Իներցիայի պահի փոխարկիչ Ուժի փոխարկիչ պտտման պահի փոխարկիչ հատուկ ջերմությունայրում (ըստ զանգվածի) Էներգիայի խտությունը և այրման հատուկ ջերմությունը փոխարկիչ (ըստ ծավալի) Ջերմաստիճանի տարբերության փոխարկիչ Ջերմային ընդարձակման փոխարկիչի գործակիցը Ջերմային դիմադրության փոխարկիչ Հատուկ ջերմային հաղորդունակության փոխարկիչ Հատուկ ջերմային հզորության փոխարկիչ Էներգիայի ազդեցության և ջերմային ճառագայթման հզորության փոխարկիչ Ջերմային հոսքի խտության փոխարկիչ Ջերմային փոխանցման գործակիցը փոխարկիչ Ծավալի հոսքի փոխարկիչ Զանգվածային հոսքի փոխարկիչ մոլային հոսքի փոխարկիչ Զանգվածի հոսքի խտության փոխարկիչ մոլային կոնցենտրացիայի փոխարկիչ զանգվածային կոնցենտրացիանլուծույթում Դինամիկ (բացարձակ) մածուցիկության փոխարկիչ Մածուցիկության կինեմատիկական փոխարկիչ Մակերեւութային լարվածության փոխարկիչ Գոլորշիների թափանցելիության փոխարկիչ Ջրի գոլորշիների հոսքի խտության փոխարկիչ Ձայնի մակարդակի փոխարկիչ Միկրոֆոնի զգայունության փոխարկիչ Ձայնի ճնշման մակարդակի փոխարկիչ (SPL) Փոխարկիչ Ձայնի ճնշման մակարդակի փոխարկիչ՝ ընտրովի հղումային ճնշմամբ. Համակարգչային գրաֆիկայի լուծաչափի փոխարկիչ Հաճախականության և ալիքի երկարության փոխարկիչ Դիոպտրի հզորության և կիզակետային երկարության դիոպտրի հզորության և ոսպնյակի մեծացման (×) փոխարկիչ էլեկտրական լիցքԳծային լիցքավորման խտության փոխարկիչ Մակերեւութային լիցքավորման խտության փոխարկիչ Ծավալի լիցքավորման խտության փոխարկիչ Էլեկտրական հոսանքի փոխարկիչ Գծային հոսանքի խտության փոխարկիչ Մակերեւութային հոսանքի խտության փոխարկիչ Լարման փոխարկիչ էլեկտրական դաշտԷլեկտրաստատիկ ներուժի և լարման փոխարկիչ Էլեկտրական դիմադրության փոխարկիչ Էլեկտրական դիմադրության փոխարկիչ Էլեկտրական հաղորդունակության փոխարկիչ Էլեկտրական հաղորդունակության փոխարկիչ Էլեկտրական հզորություն Ինդուկտիվության փոխարկիչ Ամերիկյան մետաղալարերի չափիչ փոխարկիչ Մակարդակները dBm-ով (dBm կամ dBmW), dBV (dBV (dBV և այլ փոխարկիչ ուժի փոխարկիչ) մագնիսական դաշտՄագնիսական հոսքի փոխարկիչ Մագնիսական ինդուկցիայի փոխարկիչ Ճառագայթում: Կլանված դոզայի փոխարկիչ իոնացնող ճառագայթումՌադիոակտիվություն. Ռադիոակտիվ քայքայման փոխարկիչ Ճառագայթում: Ճառագայթման դոզայի փոխարկիչ Ճառագայթում: Կլանված դոզայի փոխարկիչ տասնորդական նախածանցի փոխարկիչ Տվյալների փոխանցում Տիպագրություն և պատկերի մշակման միավորներ Փոխարկիչ Փայտանյութի ծավալի միավորների փոխարկիչի հաշվարկ մոլային զանգվածՊարբերական աղյուսակ քիմիական տարրեր D. I. Մենդելեև

Քիմիական բանաձև

VH-ի մոլային զանգված, վանադիում (I) հիդրիդ 51.94944 գ/մոլ

Միացության տարրերի զանգվածային բաժինները

Օգտագործելով մոլային զանգվածի հաշվիչը

• Քիմիական բանաձևերը պետք է մուտքագրվեն մեծատառերի զգայուն
• Բաժանորդագրությունները մուտքագրվում են որպես սովորական թվեր
• Նշեք միջին գիծ(բազմապատկման նշան), որն օգտագործվում է, օրինակ, բյուրեղային հիդրատների բանաձևերում, փոխարինվում է կանոնավոր կետով։
• Օրինակ՝ փոխարկիչում CuSO₄·5H2O-ի փոխարեն մուտքագրման հեշտության համար օգտագործվում է CuSO4.5H2O ուղղագրությունը:

Կինեմատիկական մածուցիկություն

Մոլային զանգվածի հաշվիչ

Խլուրդ

Բոլոր նյութերը կազմված են ատոմներից և մոլեկուլներից։ Քիմիայի մեջ կարևոր է ճշգրիտ չափել այն նյութերի զանգվածը, որոնք արձագանքում են և արդյունքում առաջանում: Ըստ սահմանման՝ մոլը նյութի քանակի SI միավորն է։ Մեկ մոլը պարունակում է ուղիղ 6,02214076×10²³ տարրական մասնիկներ. Այս արժեքը թվայինորեն հավասար է Ավոգադրոյի N A հաստատունին, երբ արտահայտվում է մոլ-1 միավորներով և կոչվում է Ավոգադրոյի թիվ։ Նյութի քանակը (նշան n) համակարգի կառուցվածքային տարրերի քանակի չափումն է։ Կառուցվածքային տարրը կարող է լինել ատոմ, մոլեկուլ, իոն, էլեկտրոն կամ ցանկացած մասնիկ կամ մասնիկների խումբ։

Ավոգադրոյի հաստատունը N A = 6,02214076×10²3 մոլ-1: Ավոգադրոյի համարն է 6.02214076×10²³:

Այլ կերպ ասած, մոլը նյութի քանակն է, որը զանգվածով հավասար է նյութի ատոմների և մոլեկուլների ատոմային զանգվածների գումարին, բազմապատկված Ավոգադրոյի թվով։ Նյութի քանակի միավորը՝ խալը, յոթ հիմնական SI միավորներից մեկն է և խորհրդանշվում է մոլով։ Քանի որ միավորի անվանումը և նրա խորհրդանիշը նույնն են, հարկ է նշել, որ խորհրդանիշը մերժված չէ, ի տարբերություն միավորի անվան, որը կարող է մերժվել ռուսաց լեզվի սովորական կանոնների համաձայն: Մաքուր ածխածին-12-ի մեկ մոլը հավասար է ուղիղ 12 գ-ի:

Մոլային զանգված

Մոլային զանգվածը նյութի ֆիզիկական հատկությունն է, որը սահմանվում է որպես այս նյութի զանգվածի հարաբերակցությունը նյութի քանակին մոլերում: Այսինքն՝ սա նյութի մեկ մոլի զանգվածն է։ SI մոլային զանգվածի միավորը կիլոգրամ/մոլ է (կգ/մոլ): Այնուամենայնիվ, քիմիկոսները սովոր են օգտագործել ավելի հարմար միավոր g/mol:

մոլային զանգված = գ/մոլ

Տարրերի և միացությունների մոլային զանգված

Միացությունները տարբեր ատոմներից բաղկացած նյութեր են, որոնք քիմիապես կապված են միմյանց հետ։ Օրինակ, հետևյալ նյութերը, որոնք կարելի է գտնել ցանկացած տնային տնտեսուհու խոհանոցում, քիմիական միացություններ են.

• աղ (նատրիումի քլորիդ) NaCl
• շաքար (սախարոզա) C12H22O11
• քացախ (լուծույթ քացախաթթու) CH3COOH

Քիմիական տարրի մոլային զանգվածը գրամներով մեկ մոլում թվայինորեն նույնն է տարրի ատոմների զանգվածին՝ արտահայտված ատոմային զանգվածի միավորներով (կամ դալտոններով)։ Միացությունների մոլային զանգվածը հավասար է միացությունը կազմող տարրերի մոլային զանգվածների գումարին՝ հաշվի առնելով միացության ատոմների քանակը։ Օրինակ՝ ջրի մոլային զանգվածը (H2O) մոտավորապես 1 × 2 + 16 = 18 գ/մոլ է։

Մոլեկուլային քաշը

Մոլեկուլային զանգվածը (հին անունը՝ մոլեկուլային քաշ) մոլեկուլի զանգվածն է, որը հաշվարկվում է որպես մոլեկուլը կազմող յուրաքանչյուր ատոմի զանգվածների գումար՝ բազմապատկված այս մոլեկուլի ատոմների քանակով։ Մոլեկուլային քաշն է անչափ ֆիզիկական քանակություն, թվով հավասար է մոլային զանգվածին։ Այսինքն՝ մոլեկուլային զանգվածը իր չափսերով տարբերվում է մոլային զանգվածից։ Չնայած մոլեկուլային զանգվածը չափազերծ է, այն դեռևս ունի արժեք, որը կոչվում է ատոմային զանգվածի միավոր (ամու) կամ դալտոն (Da), որը մոտավորապես հավասար է մեկ պրոտոնի կամ նեյտրոնի զանգվածին։ Ատոմային զանգվածի միավորը նույնպես թվայինորեն հավասար է 1 գ/մոլի։

Մոլային զանգվածի հաշվարկ

Մոլային զանգվածը հաշվարկվում է հետևյալ կերպ.

• որոշել տարրերի ատոմային զանգվածները ըստ պարբերական աղյուսակի.
• որոշել յուրաքանչյուր տարրի ատոմների թիվը միացության բանաձևում.
• որոշել մոլային զանգվածը՝ ավելացնելով միացության մեջ ընդգրկված տարրերի ատոմային զանգվածները՝ բազմապատկելով դրանց թվով։

Օրինակ՝ հաշվարկենք քացախաթթվի մոլային զանգվածը

Այն բաղկացած է.

• երկու ածխածնի ատոմ
• չորս ջրածնի ատոմներ
• երկու թթվածնի ատոմ

• ածխածին C = 2 × 12,0107 գ/մոլ = 24,0214 գ/մոլ
• ջրածին H = 4 × 1,00794 գ/մոլ = 4,03176 գ/մոլ
• թթվածին O = 2 × 15,9994 գ/մոլ = 31,9988 գ/մոլ
• մոլային զանգված = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 գ/մոլ

Մեր հաշվիչը կատարում է հենց այս հաշվարկը: Դուք կարող եք դրա մեջ մուտքագրել քացախաթթվի բանաձևը և ստուգել, ​​թե ինչ է տեղի ունենում:

Դժվա՞ր եք համարում չափման միավորները մի լեզվից մյուսը թարգմանելը: Գործընկերները պատրաստ են օգնել ձեզ։ Հարց տվեք TCTerms-ումև մի քանի րոպեի ընթացքում կստանաք պատասխան։

Վանադիումը ավելի տարածված է երկրակեղևում, քան Cu, Zr, Pb, բայց նրա միացությունները հազվադեպ են հանդիպում խոշոր հանքավայրերի տեսքով։ Վանադիումը ցրված է տարբեր սիլիկատային և սուլֆիդային հանքաքարերում։ Նրա ամենակարեւոր հանքանյութերը հովանավորում է VS 2–2,5, սուլվանիտ Cu 3 VS 4, Ալաիթ V2O3×H2O, վանադինիտ Pb 5 (VO 4) 3 Cl. Նիոբիումը և տանտալը գրեթե միշտ հանդիպում են միասին, առավել հաճախ M + 2 E 2 O 6 (M = Fe, Mn) նիոբատ-տանտալատ միներալների բաղադրության մեջ։ Տանտալի գերակշռության դեպքում M +2 (TaO 3) 2 միներալը կոչվում է. տանտալատ, նիոբիումի գերակշռությամբ columbite M(NbO 3) 2.

Պարզ նյութեր. V, Nb և Ta պարզ նյութերի տեսքով մոխրագույն հրակայուն մետաղներ են՝ մարմնի կենտրոնացած խորանարդ վանդակով։ Դրանց հաստատուններից մի քանիսը տրված են ստորև.

Ֆիզիկական- քիմիական հատկություններվանադիումը, նիոբիումը և տանտալը զգալիորեն կախված են դրանց մաքրությունից: Օրինակ, մաքուր մետաղները կեղծելի են, մինչդեռ կեղտերը (հատկապես O, H, N և C) մեծապես խաթարում են ճկունությունը և մեծացնում մետաղների կարծրությունը:

Նորմալ պայմաններում V-ն ու հատկապես Nb-ն ու Ta-ն բնութագրվում են բարձր քիմիական դիմադրությամբ։ Սառը վիճակում վանադիումը լուծվում է միայն ջրային ռեգիա և խտացված HF-ում, իսկ HNO 3-ում և խտացված H2SO4-ում տաքացնելիս: Նիոբիումը և տանտալը լուծվում են միայն ֆտորաթթվի և ֆտորաջրածինների խառնուրդում և ազոտական ​​թթուներդրանց ամենաբարձր օքսիդացման վիճակին համապատասխանող անիոնային ֆտորոմպլեքսների ձևավորմամբ.

3Ta 0 + 5HNO 3 + 2INF = 3H 2 [Ta +5 F 7 ] + 5NO + 10H 2 O

Վանադիումը, նիոբիումը և տանտալը փոխազդում են նաև ալկալիների հետ համաձուլվելիս՝ օքսիդացնող նյութերի առկայության դեպքում, այսինքն՝ իրենց ամենաբարձր օքսիդացման վիճակին համապատասխանող անիոնային օքսոմիպլեքսների ձևավորման համար նպաստավոր պայմաններում.

4E 0 + 5O 2 + 12KON ===== 4K 3 [E +5 O 4 ] + 6H 2 O

գ հալման

Մետաղները տաքացնելիս թթվածնով օքսիդանում են մինչև E 2 O 5, իսկ ֆտորով մինչև EF 5։ Բարձր ջերմաստիճաններում նրանք արձագանքում են նաև քլորի, ազոտի, ածխածնի և այլնի հետ։

Վանադիում, նիոբիում և տանտալ ստանալու համար դրանց բնական միացությունները սկզբում վերածվում են օքսիդների կամ պարզ կամ բարդ հալոգենիդների, որոնք այնուհետև վերածվում են մետաղաջերմային մեթոդով։

E 2 O 5 + 5Ca = 5CaO + 2E

K 2 [EF 7 ] + 5Na = 2KF + 5NaF + E

Տանտալը նույնպես ստացվում է Ta 2 O 5-ի էլեկտրոլիզի միջոցով հալած կոմպլեքս ֆտորիդներում K 2 [TaF 7 ]:

Նիոբիումի և տանտալի նման հատկությունների պատճառով նրանց առանձնացումը միմյանցից զգալի դժվարություններ է ներկայացնում։ Հատկապես մաքուր մետաղներ են ստացվում յոդիդների ջերմային տարրալուծմամբ։ Տեխնիկական նպատակներով այն սովորաբար հալեցնում են ֆեռովանադիում, ֆերոնիոբիումԵվ ֆերոտանտալ.

Վանադիումի հիմնական սպառողը սեւ մետալուրգիան է։ Արժեքավոր ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ V, Nb և Ta-ն հնարավորություն են տալիս դրանք օգտագործել միջուկային ռեակտորների ստեղծման գործում։ Նիոբիումը և ավելի մեծ չափով տանտալը հետաքրքրություն են ներկայացնում որպես քիմիական արդյունաբերության հատկապես ագրեսիվ միջավայրերի կառուցվածքային նյութեր:

Վանադիումի ենթախմբի տարրերի միացություններ

Մետաղական և մետաղանման միացություններ:Փոշի V, Nb և Ta կլանում են ջրածնի, թթվածնի, ազոտի զգալի քանակություն՝ առաջացնելով միջքաղաքային պինդ լուծույթներ։ Այս դեպքում ոչ մետաղներն անցնում են ատոմային վիճակ, և դրանց էլեկտրոնները մասնակցում են կառուցմանը դ- մետաղական բյուրեղների գոտիներ. Երբ տաքացվում է, ոչ մետաղների լուծելիությունը մեծանում է. Միաժամանակ փոխվում են քիմիական կապի բնույթը և ձևավորված միացությունների հատկությունները։ Այսպիսով, օքսիդների ձևավորման ժամանակ նիոբիումի (ինչպես նաև V և Ta) աստիճանական օքսիդացումը թթվածնով ընթանում է հետևյալ փուլերով.

Nb + О ® Nb-О ® Nb 6 O ® Nb 2 O ® NbO ® NbО 2 ® Nb 2 О 5

պինդ լուծում

Բնորոշ են Nb 6 O և Nb 2 O հատկությունները մետաղական միացումներ; NbO (մոխրագույն) փոփոխական կազմի (NbO 0,94–1,04) միացություն է՝ մետաղական փայլով և մետաղական հաղորդունակությամբ։ NbO 2 երկօքսիդը (սև) նույնպես ունի փոփոխական բաղադրություն (NbO 0.19-2.09), բայց արդեն կիսահաղորդիչ է։ Եվ վերջապես, Nb 2 O 5-ն ունի քիչ թե շատ հաստատուն կազմ և չունի էլեկտրոնային հաղորդունակություն։ Այսպիսով, քանի որ թթվածնի պարունակությունը մեծանում է, համամասնությունը մետաղական միացումիսկ կովալենտների մասնաբաժինը մեծանում է, որն առաջացնում է օքսիդների հատկությունների փոփոխություն։

Վանադիումի հիդրիդները և նրա անալոգները EN– մոխրագույն կամ սև գույնի փխրուն մետաղի նման փոշիներ, ունեն փոփոխական կազմ: Հիդրիդները քիմիապես կայուն են և չեն փոխազդում ջրի և նոսր թթուների հետ։

Նրանք ունեն նաև բարձր կոռոզիոն դիմադրություն նիտրիդներ(EN, Nb 2 N, Ta 2 N), կարբիդներ(ES, E 2 S), բորիդները(EV, EV 2, E 3 V 4), վանադիումի և նրա անալոգների մի շարք այլ միացություններ ոչ ակտիվ ոչ մետաղների հետ։

Վանադիումը, նիոբիումը և տանտալը միմյանց հետ և դրանց մոտ գտնվող մետաղների հետ պարբերական աղյուսակ(երկաթի, տիտանի և քրոմի ենթախմբերը) առաջացնում են մետաղական պինդ լուծույթներ։ Որպես տարբերություններ էլեկտրոնային կառուցվածքըփոխազդող մետաղներ, նվազում է պինդ լուծույթների առաջացման հնարավորությունը և մեծանում է միջմետաղական միացությունների առաջացման հնարավորությունը, օրինակ՝ Co 3 V, Fe 3 V, Ni 3 V, Al 3 V և այլն։

Վանադիումի և նրա անալոգների միջմետաղական միացությունները համաձուլվածքներին տալիս են արժեքավոր ֆիզիկաքիմիական հատկություններ: Այսպիսով, վանադիումը կտրուկ մեծացնում է պողպատի ամրությունը, ամրությունը և մաշվածության դիմադրությունը: Նիոբիումը պողպատներին տալիս է կոռոզիոն դիմադրության և ջերմակայունության բարձրացում: Այս առումով, արդյունահանվող վանադիումի և նիոբիումի մեծ մասն օգտագործվում է մետաղագործության մեջ՝ գործիքների և կառուցվածքային պողպատի արտադրության համար:

Մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում նիոբիումի և տանտալի կարբիդների, նիտրիդների, բորիդների և սիլիցիդների վրա հիմնված համաձուլվածքները, որոնք բնութագրվում են բացառիկ կարծրությամբ, քիմիական իներտությամբ և ջերմակայունությամբ։

V (II), Nb (II), Ta (II) միացություններ։Այն ածանցյալներից, որոնցում վանադիումի ենթախմբի տարրերն ունեն +2 օքսիդացման աստիճան, վանադիումի միացությունները համեմատաբար ավելի կայուն են։ Վանադիումի (II) կոորդինացիոն թիվը 6 է, որը համապատասխանում է միացություններում նրա համալիրների (կառուցվածքային միավորների) ութանիստ կառուցվածքին։

Վանադիումի օքսիդ (P) VO (UO 0.9 -VO 1.3) ունի բյուրեղյա վանդակտեսակ NaCl. Այն սև գույնի է, ունի մետաղական փայլ և համեմատաբար բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն։ VO-ն ստացվում է ջրածնի հոսքում V 2 O 5-ի վերականգնմամբ։ VO-ն չի փոխազդում ջրի հետ, բայց որպես հիմնական միացություն, այն բավականին հեշտությամբ արձագանքում է նոսր թթուների հետ.

VO + 2OH 3 + + 3H 2 O = 2+

2+ իոնը մանուշակագույն է։ Բյուրեղային հիդրատներն ունեն նույն գույնը, օրինակ M +1 2 SO 4 ×VSO 4 ×6H 2 O, VSO 4 ×7H 2 O, VСl 2 ×6H 2 O:

V (II) միացությունները ուժեղ վերականգնող նյութեր են: 2+ ածանցյալների մանուշակագույն լուծույթները բավականին հեշտությամբ օքսիդանում են մինչև 3+ և դրանց գույնը դառնում է կանաչ։ Օքսիդացնող նյութերի բացակայության դեպքում (օրինակ՝ մթնոլորտի թթվածին) V(II) միացությունների լուծույթները աստիճանաբար քայքայվում են նույնիսկ ջուրը՝ ազատելով ջրածին։

Nb (II) և Ta (II) ածանցյալները պատկանում են կլաստերային տիպի միացություններին։

V (III), Nb (III), Ta (III) միացություններ։Վանադիումի (III) կոորդինացիոն թիվը 6 է: V (III) միացությունների կառուցվածքը նման է նմանատիպ Al (IP) ածանցյալներին: Սև վանադիումի (III) օքսիդ V 2 O 3 ունի բյուրեղային ցանց կորունդի տիպի a-A1 2 O 3; նրա կազմը փոփոխական է VO 1.60-1.80: V (III) միացությունների ալկալային լուծույթներից արտազատվում է V 2 O×nH 2 O կանաչ հիդրօքսիդ V 2 O×nH 2 O։ Այսպիսով, V 2 O 3 և V 2 O 3 ×nH 2 O լուծվում են թթուներում.

V 2 O 3 + 6OH 3 + + 3H 2 O = 2 3+

Ստացված 3+ ջրային կոմպլեքսները և դրանցից ստացված VСl 3 × 6H 2 O և VI 3 × 6H 2 O բյուրեղային հիդրատները կանաչ գույն ունեն։ Վանադիումի շիբը M +1 × 12H 2 O ունի մանուշակագույն գույն, որը լուծարվելիս ստանում է կանաչ լուծույթներ։

Վանադիումի տրիհալիդները VHal 3 բյուրեղային նյութեր են: VСl 3 տրիքլորիդն ունի շերտավոր կառուցվածք։ Համապատասխան հիմնական հալոգենիդներով VHal 3 նրանք կազմում են հալոգենային վանադատներ՝ 3- և 3- իոնների ածանցյալներ.

3KF + VF 3 = K 3; EXl + 2VСl 3 = K 3

Վանադիումի (III) ածանցյալները լուծույթներում ուժեղ վերականգնող նյութեր են, որոնք մթնոլորտային թթվածնով հեշտությամբ օքսիդացվում են մինչև V (IV) ածանցյալներ: Տրիհալիդները անհամաչափ են տաքացնելիս.

2VСl 3 (t) = VСl 2 (t) + VСl 4 (գ)

Այս ռեակցիան էնդոթերմիկ է, և դրա առաջացումը պայմանավորված է էնտրոպիայի գործոնով (ցնդող VСl 4-ի ձևավորման պատճառով)։

Nb (PI) և Ta (III) ածանցյալները հիմնականում պատկանում են կլաստերային տիպի միացություններին։

V (IV), Nb (IV), Ta (IV) միացություններ։Նորմալ պայմաններում օքսիդացման վիճակը +4-ը առավել բնորոշ է վանադիումին. V(III) միացությունները մոլեկուլային թթվածնով բավականին հեշտությամբ օքսիդանում են V(IV) ածանցյալների, իսկ V(V) միացությունները վերածվում են V(IV) ածանցյալների։ Վանադիումի (IV) ամենակայուն կոորդինացիոն թիվը 6-ն է, իսկ 4 և 5 կոորդինացիոն համարները նույնպես կայուն են։

V (IV) ածանցյալներից հայտնի են կապույտ VO 2 (VO 1.8-2.17), շագանակագույն VF 4 և կարմիր շագանակագույն հեղուկ VСl 4, ինչպես նաև VОНal 2 տիպի օքսոհալիդներ։ VO երկօքսիդը ձևավորվում է V 2 O 5-ի մանրակրկիտ վերականգնմամբ ջրածնով, իսկ VСl 4-ը վանադիումի (կամ ֆեռովանադիումի) քլորի հետ օքսիդացման կամ տաք V 2 O 5-ի CCl 4-ի հետ փոխազդեցության արդյունքում:

Երկօքսիդն ունի ռուտիլային TiO 2 տիպի բյուրեղային ցանց։ VСl 4 մոլեկուլը, ինչպես TiСl 4-ը, ունի քառանիստ ձև։

V (II) և V (IP) նմանատիպ ածանցյալների համեմատությամբ, երկուական միացությունները V (IV) ավելի հստակ են ցուցադրում թթվային հատկությունները: Այսպիսով, VO2-ը, որը ջրի մեջ անլուծելի է, տաքացնելիս համեմատաբար հեշտությամբ արձագանքում է ալկալիների հետ։ Այս դեպքում ձևավորվում են շագանակագույն օքսովանադատներ (IV), առավել հաճախ M2 կազմի.

4VO 2 + 2KON = K 2 + H 2 O

VO 2-ը նույնիսկ ավելի հեշտությամբ լուծվում է թթուներում: Այս դեպքում առաջանում են ոչ թե պարզ ջրային կոմպլեքսներ V 4+, այլ ջրային ածանցյալներ օքսովանադիլ VO 2+, որը բնութագրվում է բաց կապույտ գույնով՝ VO 2 + 2H + + 4H 2 O = 2+

Oxovanadyl խումբը VO 2+ շատ կայուն է, քանի որ VO կապը մոտ է կրկնակի.

Միջատոմային հեռավորությունը d VO վանադիլային խմբում 0,167 նմ է, մինչդեռ հեռավորությունը d V - OH 2 = 0,23 նմ:

VO 2+ խումբը մնում է անփոփոխ տարբեր ռեակցիաների ժամանակ; կախված լիգանդների բնույթից՝ այն կարող է լինել ինչպես կատիոնային, այնպես էլ անիոնային համալիրների և չեզոք մոլեկուլների մաս։

VHal 4-ի փոխազդեցությունը հիմնական հալոգենիդների հետ բնորոշ չէ, սակայն K 2, (NH 4) 3 տիպի անիոնային օքսովանադիլային համալիրների ածանցյալները շատ բնորոշ են V (IV) համար:

Վանադիումի տետրահալիդները հեշտությամբ հիդրոլիզվում են։ Այսպիսով, ջրի մեջ VСl 4-ն ակնթարթորեն վերածվում է VOСl 2-ի (վանադիլ դիքլորիդ).

VCl 4 + H 2 O = VOCl 2 + 2HCl

Նիոբիումի և տանտալի համար հայտնի են երկօքսիդներ EO 2, tetrahalides ENAl4, oxodihalides EOAl 2։ Ենթադրվում է, որ այս միացությունները ցուցադրում են մետաղ-մետաղ կապ, այսինքն՝ պատկանում են կլաստերներին։

Նիոբիումի և տանտալին բնորոշ միտումը՝ օգտագործելու իրենց բոլոր վալենտային էլեկտրոնները քիմիական կապի ձևավորման մեջ, սովորաբար իրականացվում է դրանք տեղափոխելով բարձրագույն աստիճանօքսիդացում +5. Ցածր օքսիդացման վիճակներում այս միտումը տեղի է ունենում M-M կապերի առաջացման պատճառով։

V (V), Nb (V), Ta (V) միացություններ։ V (V) - Nb (V) - Ta (V) շարքում միացությունների կայունությունը մեծանում է։ Սա, մասնավորապես, վկայում է նույն տեսակի միացությունների առաջացման Գիբսի էներգիաների համեմատությունը, օրինակ.

Վանադիումի (V) համար հայտնի են միայն V 2 O 5 օքսիդը և VF 5 ֆտորը, մինչդեռ նիոբիումի (V) և տանտալի (V) մնացած բոլոր հալոգենիդների համար հայտնի են EHal 5, E (V), բացի այդ, EONal օքսոհալիդները: տեսակը բնորոշ է 3. Այս բոլոր միացությունները սովորաբար թթվային են: Որոշ համապատասխան անիոնային համալիրներ տրված են ստորև.

V (V) համար առավել բնորոշ կոորդինացիոն թվերն են 4-ը և 6-ը, իսկ Nb (V) և Ta (V) 6-ը և 7-ը: Բացի այդ, կան միացություններ, որոնցում Nb (V) և Ta (կոորդինացիոն թիվը) V) հասնում է 8-ի:

Օքսիդներկարմիր V 2 O 5 (T mp. 670 ° C), սպիտակ Nb 2 O 5 (T mel. 1490 ° C) և Ta 2 O 5 (T mel. 1870 ° C) հրակայուն բյուրեղային նյութեր են: Կառուցվածքային միավոր E 2 O 5 - ութանիստ EO 6: (V 2 O 5-ի դեպքում VO 6 ութանիստը շատ խեղաթյուրված է. գրեթե եռանկյուն երկպիրամիդ է հեռացվել մեկ լրացուցիչ թթվածնի ատոմով:) Օքսիդներն ունեն բարձր ջերմություն և Գիբսի առաջացման էներգիա: Ավելին, լանթանիդի սեղմման պատճառով DH 0 f և DG o f-ի արժեքները Nb 2 O 5 և Ta 2 O 5-ի համար մոտ են և նկատելիորեն տարբերվում են V 2 O 5-ի արժեքներից:

Վանադիումի (V) օքսիդը ստացվում է NH 4 VO 3-ի ջերմային տարրալուծմամբ:

NH 4 VO 3 = V 2 O 5 + 2H 3 N + H 2 O

Այն շատ վատ է լուծվում ջրում (~0,007 գ/լ 25°C-ում), առաջացնում է բաց դեղնավուն թթվային լուծույթ; Այն բավականին հեշտությամբ լուծվում է ալկալիների մեջ, իսկ թթուներում՝ միայն երկարատև տաքացման դեպքում։ Nb (V) և Ta (V) օքսիդները քիմիապես ոչ ակտիվ են, գործնականում չեն լուծվում ջրում և թթուներում և արձագանքում են ալկալիների հետ միայն միաձուլման ժամանակ.

E 2 O 5 + 2KON = 2KEO 5 + H 2 O

Օքսովանադատները (V), օքսոնիոբատները (V) և օքսոտանտալատները (V) բարդ կազմով և կառուցվածքով բյուրեղային միացություններ են։ Դրանց բազմազանության և կոմպոզիցիայի բարդության մասին կարելի է դատել համապատասխան ձուլման դիագրամների բնույթով (օրինակ, նկ. 2): Կազմով ամենապարզ միացություններն են M +1 EO 3 և M +1 3 EO 4: Մեծ մասամբ օքսովանադատները (V) և, մասնավորապես, օքսոնիոբատները (V) և օքսոտանտալատները (V) պոլիմերային միացություններ են։

Օքսովանադատների լուծույթների վրա ազդող թթուները առաջացնում են վանադատ իոնների պոլիմերացում մինչև հիդրատացված օքսիդի նստվածքի ձևավորումը V 2 O 5 ×nH 2 O: Վանադատ իոնների բաղադրության փոփոխությունը ուղեկցվում է գույնի փոփոխությամբ գրեթե անգույն VO-ից: 4 3-ից նարնջագույն V 2 O 5 ×nH 2 O:

Պենտագալիդները ENAl 5-ն ունեն կղզու կառուցվածք, ուստի դրանք դյուրահալ են, ցնդող, լուծելի օրգանական լուծիչներում և քիմիապես ակտիվ: Ֆտորիդները անգույն են, մնացած հալոգենիդները գունավոր են։

NbF 5 (T pl. 80 ° C, T b. 235 ° C) և TaF 5 (T pl. 95 ° C, T b. 229 ° C) բյուրեղները բաղկացած են քառամերային մոլեկուլներից (EF 5) 4 և ESl 5: և EVr 5 (T pl. և T բարկանալ. մոտ 200-300 ° C) - դիմերային մոլեկուլներից (ENAl 5) 2:

VF 5-ը մածուցիկ հեղուկ է (T pl. 19,5 ° C), կառուցվածքով նման է SbF 5-ին: Լինելով թթվային միացություններ՝ պենտահալիդները հեշտությամբ հիդրոլիզվում են՝ առաջացնելով հիդրացված օքսիդների ամորֆ նստվածքներ.

2ENAL 5 + 5H 2 O = E 2 O 5 + 10HHal

Պենտաֆտորիդները, ինչպես նաև Nb և Ta պենտաքլորիդները, բացի այդ, փոխազդում են համապատասխան հիմնական հալոգենիդների հետ՝ ձևավորելով անիոնային համալիրներ [EF 6 ] -, իսկ Nb (V) և Ta (V) դեպքում՝ ի լրումն [EF 7. ] 2-, [EF 8] 3- և [ESl 6] -, օրինակ.

KF + VF 5 = Կ

2KF + TaF 5 = K 2 [TaF 7]

Oxohalides EONal 3 սովորաբար պինդ նյութեր, հիմնականում ցնդող են, իսկ VOCl 3-ը հեղուկ է (T pl. - 77 o C, T եռալ. 127 o C)։

VOCl 3 մոլեկուլն ունի աղավաղված քառաեդրոնի ձև, որի կենտրոնում վանադիումի ատոմն է.

NbOCl 3 ցանցում Nb 2 Cl 6 երկաչափ խմբերը միացված են Nb-O-Nb կամուրջների միջոցով՝ ձևավորելով NbO 2 Cl 4 ութանիստների անվերջ շղթաներ։

Օքսոհալիդները հեշտությամբ հիդրոլիզվում են՝ առաջացնելով հիդրատացված օքսիդներ E 2 O 5 × nH 2 O և HHal

2EONal 3 + 3H 2 O = E 2 O 5 + 6ННal

և փոխազդում են հիմնական հալոգենիդների հետ՝ ձևավորելով 2- բաղադրության անիոնային համալիրներ, իսկ NB (V) և Ta (V) համար, բացի այդ, [EOCl 4] -, [EONal 5 I 2-, [EOF 6] 3- (Нl) = F, Cl), օրինակ.

2KF + VOF 3 = K 2

3КF + NbОF 3 = К 3

հետ շփվելիս ջրային լուծույթներ KF և HF պարունակող Nb 2 O 5-ը տալիս է K 2, իսկ Ta 2 O 5-ը ձևավորում է K 2 [TaF 7]:

Nb 2 O 5 + 4KF + 6НF = 2К 2 + 3Н 2 O

Ta 2 O 5 + 4KF + 10НF = 2К 2 [ТаF 7 ] + 5Н 2 O

Նիոբիումի և տանտալի տարանջատման մեթոդներից մեկը հիմնված է K 2 [TaF 7 ] և K 2 լուծելիության տարբերության վրա։

Վանադիումը (V) և նրա անալոգները բնութագրվում են պերօքսո կոմպլեքսներով, ինչպիսիք են դեղին 3-, կապույտ-մանուշակագույն 3- և անգույն 3- և [Ta(O 2) 4] 3-: [E(O 2) 4 ] 3-ի կառուցվածքը տասներկուանիստ է։

Պերոքսովանադատները, պերօքսոնիոբատները և պերոքսոտանտալատները առաջանում են ջրածնի պերօքսիդի և համապատասխան միացությունների E (M) ազդեցությամբ ալկալային միջավայրում։ Օրինակ.

Պինդ վիճակում այս միացությունները կայուն են, երբ ենթարկվում են թթուների, պերոքսովանադատները քայքայվում են, իսկ պերոքսոնիոբատները և պերոքսոտանտալատները վերածվում են NEO 4 բաղադրության համապատասխան պերօքսոթթուների։

Վանադիումի (V) ածանցյալները ցուցադրվում են օքսիդացնող հատկություններ, օրինակ, օքսիդացնել խտացված աղաթթուն.

Նիոբիումը (V) և հատկապես տանտալը (V) ավելի ցածր օքսիդացման վիճակների փոխարկելու համար անհրաժեշտ են էներգիա վերականգնող նյութեր և ջեռուցում:

Վանադիումի միացություններն օգտագործվում են քիմիական արդյունաբերության մեջ որպես կատալիզատորներ (ծծմբաթթվի արտադրություն), ինչպես նաև օգտագործվում են ապակու և այլ արդյունաբերության մեջ։

Ներկայացված են մոլեկուլային հաստատունները, որոնք օգտագործվում են թերմոդինամիկ VH ֆունկցիաները հաշվարկելու համար:

Հիմնական վիճակի VH-ի համաչափությունը, թրթիռային և պտտվող հաստատունները փորձնականորեն որոշված ​​չեն։ Մոլեկուլի քվանտային մեխանիկական հաշվարկներ [74SCO/RIC, 75HEN/DAS, 81DAS, 83WAL/BAU, 86CHO/LAN, 96FUJ/IWA, 97BAR/ADA, 2004KOS/ISH, 2006 2006FUR/DAS, 2006FUR/PERGO, 5 Δ-ից, միջմիջուկային հավասարակշռության հեռավորությունը 1,677 – 1,79 Å միջակայքում, թրթռման հաստատունի արժեքները 1550 – 1659 սմ -1 միջակայքում:

Թերմոդինամիկական ֆունկցիաները հաշվարկելու համար w e-ի միջին արժեքները և rե հիմնված քվանտային մեխանիկական հաշվարկների արդյունքների վրա։ հաստատուններ Բ e , w e xե, Դ e-ը և a 1-ը հետագայում հաշվարկվում են՝ օգտագործելով համապատասխանաբար 1.38, 1.67, 1.68 և 1.69 բանաձևերը: Աղյուսակում V.D1 հիմնական վիճակի հաստատունները տրված են ստորին Ω բաղադրիչի նկատմամբ X 5 Δ 0 . Սպին-ուղեծրային բաղադրիչների էներգիա X 5 Δ հաշվարկված [2004KOS/ISH]-ում, աղյուսակում: V.D1-ը տալիս է միջին արժեքներ երկու հաշվարկային տարբերակների համար [2004KOS/ISH]:

Գրգռված վիճակները VH-ը հաշվարկվել են [74SCO/RIC, 75HEN/DAS, 81DAS, 83WAL/BAU, 96FUJ/IWA, 2004KOS/ISH, 2008GOE/MAS]-ում: Հնգյակի վիճակների ստացված էներգիաները նկատելի տարածում ունեն՝ 5 Π (753 – 2260 սմ -1), 5 Σ – (1694 – 4762 սմ -1), 5 Φ (2629 – 5816 սմ -1): Աղյուսակում V.D1 ցույց է տալիս այս երեք վիճակների էներգիաների կլորացված միջին արժեքները: Ցածր եռյակի վիճակների էներգիաները հաշվարկվել են [75HEN/DAS, 2004KOS/ISH, 2008GOE/MAS]-ում: [75HEN/DAS, 2004KOS/ISH] արդյունքները մոտ են միմյանց, մինչդեռ [2008GOE/MAS]-ի հաշվարկը զգալիորեն ցածր էներգիա է տալիս ստորին եռյակի վիճակի համար: Աղյուսակում V.D1, եռակի վիճակների էներգիաները վերցված են պոտենցիալ կորերի գրաֆիկի հիման վրա [2004KOS/ISH]:

Թերմոդինամիկական ֆունկցիաների հաշվարկը ներառում էր՝ ա) հիմնական վիճակը X 5 Δ 0; բ) սպին-ուղիղ բաժանման այլ բաղադրիչներ X 5 Δ, որպես առանձին Ω վիճակներ; գ) քվանտային մեխանիկական հաշվարկներում ստացված ցածր հնգյակի և եռյակի վիճակները. դ) սինթետիկ (գնահատված) վիճակներ, որոնք միավորում են մոլեկուլի այլ գրգռված վիճակները մինչև 40000 սմ -1 գնահատված էներգիայի հետ:

Սինթետիկ վիճակների վիճակագրական կշիռները գնահատվում են V + H - իոնային մոդելի միջոցով: Մոլեկուլի ստորին հնգյակի վիճակները համապատասխանում են V + 5 D(3d 4) (5 Δ, 5 Π, 5 Σ +) իոնի հիմնական անդամի բաժանարար բաղադրիչներին և 5 F (3d 3 4s) առաջին գրգռված անդամին: (5 Φ, 5 Δ, 5 Π, 5 Σ –), սակայն, տարբեր կոնֆիգուրացիաների տերմինների հարաբերական դիրքերը կարող են փոխվել լիգանդի դաշտում։ Մոլեկուլի քվանտային մեխանիկական հաշվարկներում ստացվել են հնգյակի ցածրադիր վիճակներ 5 Φ, 5 Δ, 5 Π, 5 Σ–, որոնցից 5 Φ և 5 Σ– միանշանակ կարելի է վերագրել 5 F(3d 3 4s) տերմինին։ . 5 Φ և 5 Σ էներգիայի տարբերությունը բնութագրում է 5 F(3d 3 4s) տերմինի տրոհման մեծությունը լիգանդի դաշտում։ 5 Δ և 5 Π վիճակները չեն ընկնում 5 Φ և 5 Σ միջև ընկած միջակայքում - 5 Դ և 5 Π վիճակների երկրորդ զույգի հետ վանման պատճառով, որը կապված է 5 D(3d 4) տերմինի հետ: 5 D(3d 4) տերմինի պառակտման անխռով բաղադրիչը 5 Σ + վիճակն է, որի էներգիան գնահատվում է 5000 սմ -1 (Առաջին սինթետիկ վիճակը V.E1 աղյուսակում): 5 Δ և 5 Π վիճակների երկրորդ զույգը ներառված է (ձևավորում է) 10000 սմ -1 սինթետիկ վիճակի մեջ։ Ցածր եռյակը 3 Φ, 3 Δ, 3 Π, 3 Σ, որը ստացվել է քվանտային մեխանիկական հաշվարկներով, կարելի է մեկնաբանել որպես 3 F(3d 3 4s) տերմինի բաժանման բաղադրիչներ։ 3d 4 և 3d 3 4s կոնֆիգուրացիաների այլ տերմիններ տալիս են ավելի բարձր ստոր վիճակներ, նրանց վիճակագրական կշիռները բաշխվում են սինթետիկ վիճակների միջև՝ համաձայն [71MOO] իոնի տերմինների էներգիայի, գումարած ավելի ցածր կոնֆիգուրացիայի տերմինի էներգիայի ուղղում։ մոլեկուլում։ 5 D(3d 4)-ի ուղղումը գնահատվում է 5500 սմ -1 (~ էներգիա 5 Σ + գումարած բաժանման տերմինի ակնկալվող արժեքի կեսը) և 5 F(3d 3 4s) համար 4000 սմ -1 (միջին էներգիա: վիճակների 5 Φ, 5 Σ –): 20000 սմ -1 և ավելի սինթետիկ վիճակները ներառում են նաև 3d 3 4p կոնֆիգուրացիայի տերմինների վիճակագրական կշիռները: Այս կոնֆիգուրացիայի ստորին վիճակները տեղադրվում են 21000 սմ -1 տարածքում՝ համաձայն [73SMI]-ում դիտված VH կլանման սպեկտրի ենթադրական մեկնաբանության:

Ջերմոդինամիկական ֆունկցիաները VH(g) հաշվարկվել են (1.3) - (1.6), (1.9), (1.10), (1.93) - (1.95) հավասարումների միջոցով: Արժեքներ Ք ինտև դրա ածանցյալները հաշվարկվել են (1.90) - (1.92) հավասարումների միջոցով՝ հաշվի առնելով տասնինը գրգռված վիճակներ այն ենթադրության ներքո, որ Ք kol.vr ( ես) = (p i / p X)Q kol.vr ( X) . Պետության թրթռումային-ռոտացիոն բաժանման ֆունկցիան X 5 Δ 0-ը և դրա ածանցյալները հաշվարկվել են (1.70) - (1.75) հավասարումների միջոցով էներգիայի մակարդակների վրա ուղղակի գումարման միջոցով: Հաշվարկները հաշվի են առել բոլոր էներգիայի մակարդակները արժեքներով Ջ< J max,v, որտեղ Ջ max,v հայտնաբերվել է պայմաններից (1.81): Վիբրացիոն-պտտվող վիճակի մակարդակները X 5 Δ 0-ը հաշվարկվել է՝ օգտագործելով հավասարումները (1.65), գործակիցների արժեքները Յ kl-ն այս հավասարումներում հաշվարկվել է՝ օգտագործելով (1.66) հարաբերությունները իզոտոպային ձևափոխման համար, որը համապատասխանում է վանադիումի և ջրածնի իզոտոպների բնական խառնուրդին մոլեկուլային հաստատուններից 51 V 1 H, տրված աղյուսակ V.E1-ում: Գործակիցների արժեքները Յ kl , ինչպես նաև քանակները vառավելագույնը և Ջ lim-ը տրված է աղյուսակ V.D2-ում:

ժամը սենյակային ջերմաստիճանստացվել են հետևյալ արժեքները.

Գ p o (298,15 K) = 32,256 ± 3,02 J × K ‑1 × մոլ ‑1

Ս o (298,15 Կ) = 215,030 ± 1,67 J× K‑1 × մոլ‑1

Հ o (298,15 K)- Հ o (0) = 9,832 ± 0,346 կՋ× մոլ ‑1

Ջերմաստիճանի ողջ միջակայքում հաշվարկված թերմոդինամիկական ֆունկցիաների VH(r) սխալի հիմնական ներդրումը գալիս է ցածրադիր էլեկտրոնային վիճակների էներգիաների անորոշությունից: Սխալով Ֆº( Տ) համեմատելի ներդրում է կատարում նաև պտտման և թրթռման հաստատունների անճշտությունը։ 3000 և 6000 K-ում զգալի ներդրում է գործառույթների սխալի մեջ (մ Գ p o արդեն 1000 K-ում) ներկայացնում է հաշվարկման մեթոդը: Ֆº-ի արժեքների սխալներ Տ) ժամը T= 298.15, 1000, 3000 և 6000 Կ գնահատվում են համապատասխանաբար 0.7, 1.6, 1.2 և 1.2 J×K‑1×mol‑1:

Թերմոդինամիկական VH(r) ֆունկցիաների այլ հաշվարկներ գրականության մեջ չեն հայտնաբերվել:

Ջերմաքիմիական քանակություններ VH(g)-ի համար:

VH(g)=V(g)+H(g) ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունը հաշվարկվել է դիսոցման էներգիայի ընդունված արժեքից.

Դ° 0 (VH) = 182 ± 23 կՋ× մոլ ‑1 = 15200 ± 1900 սմ -1:

(54,. (57) ՎԱՆԱԴԻԱՅԻ ՄԵԹՈԴ, ներառում են մետաղական ֆուրգոնով ճառագայթված պրն դիմետաղներ այն փաստից, որ գործընթացի ջերմաստիճանի և գործընթացի 1-ին փուլի նպատակով ճնշումը կարգավորվում է 5-30 ջերմամետաղային aV Ch, 8 կամ լուծարման ժամանակ. այլ քիմիա (ԽՍՀՄ ISOB (էթենիաներ և բացառություններ(71) ԽՍՀՄ ԳԱ նոր քիմիական պրոբլեմների ինստիտուտ(56) 1, Միխեևա Վ.Ի. անցումային մետաղներ. ՀՍՍՀ ԳԱ, I. 1946, էջ 97-99.2, «1. Ավեգ, Սպև. Յաոս», 1961, 83R 17, էջ 3728-3729, 3։ Journal of Inorganic Vol 22, թողարկում, 1977, էջ 1717): ԴԻՀԻԴՐԻԴՆԵՐ Ջրածնով մշակող միջավայրը, հիդրիդային դիրքը, բացառությամբ ցածր աճի չօգտագործման, երկարատև մշակումն իրականացվում է բաղադրության միացությունների ջրածնի, կիսագենին հիդրիդների օգտագործմամբ 1 Gen Order 10312/24 Շրջանառություն 471 Բաժանորդագրություն ԽՍՀՄ գյուտերի և հայտնագործությունների պետական ​​կոմիտեի VNIIPI 113035, Մոսկվա, Ժ, Ռաուշսկայա նաբ., ՊՊԳ արտոնագրի 4/5 մասնաճյուղ, Ուժգորոդ, փող., Պրոեկտնայա, 4 Գյուտը վերաբերում է վանադիումի դիհիդրիդի արտադրության մեթոդներին, որոնք կարող են օգտագործվել. Փոշու մետալուրգիայում, ինչպես նաև որպես ջրածնի աղբյուր և օրգանական նյութերի հիդրոգենացման կատալիզատոր վերջնական արտադրանքը, ինչպես նաև դրա մեջ ջրածնի ցածր (1,2-2 wt.b) պարունակությունը Գոյություն ունի նաև վանադիումի դիհիդրիդ արտադրելու մեթոդ՝ ChN O ջրածնի բաղադրությամբ մշակելով վանադիումի հիդրիդը 70 ատմ ճնշման տակ: 6 ժամվա ընթացքում ստացվում է CN + o, o 5 G 2 E բաղադրությունը իսկ առաջարկվածին ձեռք բերված արդյունքը վերամշակմամբ դիհիդրիդ վանադիումի ստացման եղանակն է։ մետաղական վանադիում ջրածին, որը ձևավորվել է տիտանի հիդրիդի ջերմային տարրալուծման ժամանակ: Ջրածնով բուժումը կատարվում է նախ 30 սենյակային ջերմաստիճանում մինչև բաղադրությունը; համապատասխան վանադիումի մոնոհիդրիդ, որից հետո բուժումը ջրածնով իրականացվում է -70-ից -20 C ջերմաստիճանում: Ջրածնի ճնշումը 1 ատմ է բաղադրության ChN, 2 3), Գյուտի նպատակն է բացառել գործընթացի իրականացման անհրաժեշտությունը 4 Opri ցածր (մինուս) ջերմաստիճանը և նվազեցնելով դրա տևողությունը իրականացվում է 5-30 ատմ ճնշման տակ՝ LaI 1 Hb3 կամ T 1 Ren 2 բաղադրության միջմետաղական միացությունների տարրալուծումից ստացված ջրածնով, 50 LaB 1 Hb B կամ T 1 GeH ջրածնի միջմետաղական միացությունների հիդրիդների տարրալուծումից։ թողարկվում է 99,9999 մաքրությամբ ջրածինը, որն ունակ է հեշտությամբ ներթափանցել մետաղի մակերևույթի վրա գտնվող օքսիդային թաղանթի միջով և փոխազդել չօքսիդացված մետաղի հետ: Այն ունի բարձր դիֆուզիոն գործակից և բարձր շարժունակություն. Սա թույլ է տալիս հիդրոգենացման գործընթացն իրականացնել բարձր արագությամբ և բավարար խորությամբ՝ առանց ցածր ջերմաստիճանների օգտագործման, որոնք անհրաժեշտ են արդյունքում առաջացող վանադիումի դիհիդրիդի դիսոցացման ճնշումը նվազեցնելու համար: Երբ ջրածնի ճնշումը իջնում ​​է 5 ատմ-ից, հիդրոգենացման ժամանակը մեծանում է 30 ատմ-ից բարձր ճնշման բարձրացումը չի ազդում գործընթացի արագության վրա, այլ հանգեցնում է դրա բարդացմանը Օրինակ 1. 5 գ վանադիումը՝ փոշու տեսքով, տեղադրվում է ավտոկլավում ռեակտորը դուրս է մղվում 0,5 ժամով 250 C ջերմաստիճանում: Մինչև 20 C սառչելուց հետո ավտոկլավը լցվում է ջրածնով La 1 R 1 H H բաղադրության հիդրիդով քարթրիջից մինչև 10 ատմ: Ռեակցիան սկսվում է անմիջապես և շարունակվում է 1 ժամ Ռեակցիայի ավարտը հաստատվում է այն ժամանակ, երբ դադարում է ճնշման անկումը։ Հիդրոգենացման արդյունքում ստացվում է ChN բաղադրության վանադիումի դիհիդրիդ, որը ստեղծվում է ռենտգենյան դիֆրակցիայի, գազի ծավալային և քիմիական անալիզների հիման վրա, ՕՐԻՆԱԿ 2. Նմանատիպ օրինակ 1-ին 4 գ վանադիումի փոշուց 20 °C ջերմաստիճանում և 5 ատմ ջրածնի ճնշման տակ 1,5 ժամվա ընթացքում ստացվում է ChNdr բաղադրության վանադիումի հիդրիդ, օրինակ 3: Օրինակ 1-ի նմանությամբ, վանադիումի հիդրիդը Chnr բաղադրությամբ 2 ժամում ստացվում է 20 գ վանադիումի կտորի տեսքով: C և 30 ատմ ջրածնի ճնշման տակ: Այսպիսով, գյուտը հնարավորություն է տալիս պարզեցնել գործընթացը՝ վերացնելով ցածր (մինուս) ջերմաստիճանների օգտագործման անհրաժեշտությունը և նվազեցնելով դրա տևողությունը 8-10 օրից մինչև 1-2 ժամ։

Հայտ

3421538, 13.04.1982

ՆՈՐ ՔԻՄԻԱԿԱՆ ԽՆԴԻՐՆԵՐԻ ԻՆՍՏԻՏՈՒՏ, ՍՍՀՄ ԳԱ

ՍԵՄԵՆԵՆԿՈ ԿԻՐԻԼ ՆԻԿՈԼԱԵՎԻՉ, ՖՈԿԻՆԱ ԷՎԵԼԻՆԱ ԷՌՆԵՍՏՈՎՆԱ, ՖՈԿԻՆ ՎԱԼԵՆՏԻՆ ՆԱԶԱՐՈՎԻՉ, ՏՐՈԻՑԿԱՅԱ ՍՏԵԼԼԱ ԼԵՈՆԻԴՈՎՆԱ, ԲՈՒՌՆԱՇԵՎԱ ՎԵՆԻԱՆՆԱ ՎԵՆԵԴԻԿՏՈՎՆԱ, ՎԵՐԲԵՑԿԻ ՎԻԿՏՈՐ ՆԻԿՈԼԵԴԻԿԼԵՎԻՉԵՎԻ.

IPC / Պիտակներ

Հղման կոդը

Վանադիումի դիհիդրիդի արտադրության մեթոդ

Նմանատիպ արտոնագրեր

Վանադիումի օքսիդի բաղադրությունը կարող է օգտագործվել, օրինակ, վանադիումի քիմիայում Գոյություն ունի վանադիումի օքսիդ ստանալու հայտնի մեթոդ՝ վանադիումի պենտօքսիդը սերիդիումի հետ հակազդելով մինչև 560 աստիճան տաքացնելով, ստացված կեղտը լվանալով կծու լուծույթի ազդեցությամբ։ ջեռուցում, բ»601 բաղադրության նադիումի ստացման մեթոդի կիրառում` բավարար s-ով և բավարար բարձր` 0%) ծծմբի ցածր սպառումով (0,8 լ/գ U,Oa) 1 մ-ից պակաս: Խոնավությամբ խոնավացված կետը. 5-20% պարունակությունը թափվում է և բեռնվում է խողովակային էլեկտրական վառարանի մեջ: 0,8 լ/գ կալցինացված) և խառը...

Ճնշման մշակման պրոցեսների ֆիզիկական մոդելավորման համար աշխատանքային մասերի արտադրություն գերպլաստիկության վիճակում։ Այս հայտնի պոլիմերները, ինչպիսիք են մոնոդիսպերս պոլիբուտադիենը, մոնոդիսպերս պոլիիզոպրենը և այլն, միջանկյալ արտադրանք են արհեստական ​​կաուչուկի արտադրության մեջ և ունեն հատկություններ, որոնք ապահովում են %Vam."k.d-""(:7197743 4 պահանջներ Կազմել է Վ. , Լուկաշենկո Խմբագիր Ն, Կրավցովա Տեխրեդ Կ Արտոնագիր, Ուժգորոդ, Պրոյեկտնայա, 4 պահպանում է «սենյակի» ձևավորումը գծային...

Թթու-բազային ներուժի հավասարակշռությունը (Pb = 7) ողողող հեղուկի և վերահսկել դրա փոփոխությունը հորատված հորատանցքի ամբողջ հորատման գործընթացում ժայռերկալիում Հորատված ապարներում կալիումի կոնցենտրացիան կարող է իրականացվել՝ ուսումնասիրելով միջուկի նմուշները կամ հատումները ջրհորի ելքի մոտ՝ օգտագործելով ցանկացած վերլուծական մեթոդ, քանի որ կալիումն ունի ռադիոակտիվ իզոտոպ (բնական խառնուրդում այն ​​պարունակում է Kf ռադիոակտիվ իզոտոպի 0,0119%): , կալիումի կոնցենտրացիան կարող է որոշվել ապարի (միջուկ, տիղմ 1) գամմա ակտիվության չափման միջոցով, որն առաջացել է կալիումի ռադիոակտիվ իզոտոպի քայքայման ժամանակ արտանետվող ճառագայթումից։ Բացի բարձր արդյունավետությունից, սպեկտրաչափական մեթոդը որոշելու...