Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья



Тема занятия «Металлы V группы »



Тема занятия «Металлы V группы »

 

1. Выходим на платформу  «Академиа –Медиа 35»

2. Знакомимся с теоретическим материалом по теме урока – глава 20

3. Выполняем задания по теме

Для тех, кто не имеет возможности работать в системе «Академиа – Медиа»

Во­про­сы и за­да­ния

  1. На­пи­ши­те элек­трон­ную фор­му­лу ни­о­бия. На ка­кой ме­талл под­груп­пы он боль­ше все­го по­хож?
  2. С ка­ки­ми из кис­лот, фор­му­лы ко­то­рых при­ве­де­ны, бу­дет вза­и­мо­дей­ство­вать ни­о­бий: HCl, H2SO4(конц.), HNO3(разб.), HF?
  3. Как по­лу­ча­ют тан­тал и ни­о­бий? Где их при­ме­ня­ют?

Справочный материал по теме

В по­боч­ную под­груп­пу V груп­пы вхо­дят ва­на­дий V, ни­о­бий Nb, тан­тал Ta. Ва­лент­ные элек­тро­ны ато­мов этих эле­мен­тов рас­по­ло­же­ны на двух уров­нях, на внеш­нем уров­не — два элек­тро­на (у ни­о­бия — один).

С предвнеш­не­го уров­ня ато­мы ва­на­дия и тан­та­ла мо­гут от­да­вать до трех элек­тро­нов, а ни­о­бий — до че­ты­рех, по­это­му они мо­гут про­яв­лять ва­лент­ность II, III, IV, V.

Наи­бо­лее устой­чи­вы со­еди­не­ния этих эле­мен­тов в пя­ти­ва­лент­ном со­сто­я­нии. Их ок­си­ды M2O5 име­ют яр­ко вы­ра­жен­ный кис­лот­ный ха­рак­тер.

Ва­на­дий, ни­о­бий и тан­тал — ту­го­плав­кие ме­тал­лы се­ро­го цве­та, лег­ко под­да­ют­ся ме­ха­ни­че­ской об­ра­бот­ке. В ком­пакт­ном со­сто­я­нии ме­тал­лы очень устой­чи­вы к раз­лич­ным хи­ми­че­ским воз­дей­стви­ям.

Так, ва­на­дий рас­тво­ря­ет­ся в азот­ной, фто­ро­во­до­род­ной кис­ло­тах и «цар­ской вод­ке», ни­о­бий и тан­тал не­рас­тво­ри­мы в кис­ло­тах, кро­ме фто­ро­во­до­род­ной, ко­то­рая осо­бен­но лег­ко рас­тво­ря­ет их в при­сут­ствии силь­ных окис­ли­те­лей.

Рас­тво­ры ще­ло­чей на эти ме­тал­лы не дей­ству­ют, но в рас­плав­лен­ных ще­ло­чах в при­сут­ствии окис­ли­те­лей ме­тал­лы рас­тво­ря­ют­ся:

4Ta + 4KOH + 5O2 = 4KTaO3 + 2H2O

В ви­де по­рош­ков ва­на­дий, ни­о­бий и тан­тал при на­гре­ва­нии ре­а­ги­ру­ют с кис­ло­ро­дом, хло­ром, се­рой, на­при­мер:

4Nb + 5O2 = 2Nb2O5

2Тa + 3Cl2 = 2TaCl3

2V + 3S = V2S3

В рас­ка­лен­ном со­сто­я­нии ни­о­бий и тан­тал вы­тес­ня­ют во­до­род из во­ды:

2Ta + 5H2O = Ta2O5 + 5H2

Все три ме­тал­ла спо­соб­ны по­гло­щать зна­чи­тель­ное ко­ли­че­ство во­до­ро­да, од­на­ко опре­де­лен­ные со­еди­не­ния при этом не об­ра­зу­ют­ся.

Эле­мен­ты под­груп­пы при­над­ле­жат к чис­лу ред­ких эле­мен­тов, за ис­клю­че­ни­ем ва­на­дия. Ча­ще встре­ча­ют­ся в при­ро­де в раз­лич­ных ру­дах. В си­лу общ­но­сти свойств ни­о­бий и тан­тал сов­мест­но при­сут­ству­ют в ми­не­ра­лах.

Об­щим ме­то­дом по­лу­че­ния ме­тал­лов яв­ля­ет­ся вос­ста­нов­ле­ние ок­си­дов, вы­де­лен­ных в ре­зуль­та­те обо­га­ще­ния руд, ак­тив­ны­ми ме­тал­ла­ми:

M2O5 + 5Ca = 2M + 5CaO

Все ме­тал­лы под­груп­пы ши­ро­ко при­ме­ня­ют в про­из­вод­стве спла­вов, от­ли­ча­ю­щих­ся по­вы­шен­ной жа­ро­проч­но­стью, ту­го­плав­ко­стью, кор­ро­зи­он­ной устой­чи­во­стью. Эти спла­вы идут на из­го­тов­ле­ние хи­ми­че­ской ап­па­ра­ту­ры, га­зо­вых и неф­тя­ных труб, сна­ря­дов, са­мо­ле­тов, кос­ми­че­ских ко­раб­лей. Ок­си­ды ме­тал­лов при­ме­ня­ют как ка­та­ли­за­то­ры.

Из сплавов с добавлением ниобия и тантала изготавливают трубы для газопроводов
  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.