Оранжевый порошок. Также встречаются кристаллы желто-красного цвета.Плотность 3,34 г/см3.Температура кипения +1827 по цельсию.Температура плавления +680 градусов по цельсию. Диамагнетик. Полупроводник n-типа.
Применение
Химические свойства
Незначительно растворяется в воде, с образованием бледно-желтого раствора, содержащего метаванадиевую кислоту HVO3, которая сообщает раствору кислую реакцию. Проявляет амфотерные свойства (с преобладанием кислотных). При сплавлении с щелочами образуються хорошо растворимые в воде ортованадаты:
Соединения ванадия (V) являются сильными окислителями. Так, например, концентрированная соляная кислота окисляется оксидом ванадия до свободного хлора:
Получение
Получают при сжигании металлического ванадия в кислороде под давлением. Также получают прокаливанием на воздухе или в кислороде других оксидов: VO, V2O3, VO2. Так же можно получить прокаливанием прокаливанием метаванадата аммония:
При гидролизе хлорида ванадия(V) и бромида ванадия(V). При взаимодействии V2O5 образуются ваданаты — соли ванадиевой кислоты, H2[O(V2O5)2,5]
Токсичность
Ванадия оксид(V) вреден при вдыхании, попадании вовнутрь организма. При вдыхании вызывает раздражение дыхательной системы, при долгом контакте вызывает патологические изменения в организме, может отражаться на здоровье будущих детей. Наносит большой и долгосрочный вред окружающей среде при попадании в водоемы.
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Оксид ванадия(V)» в других словарях:
Оксид ванадия(II) — Общие Систематическое наименование Оксид ванадия(II) Традиционные названия Окись ванадия Химическая формула VO Физические свойства Сост … Википедия
Оксид ванадия(IV) — Общие Систематическое наименование Оксид ванадия(IV) Традиционные названия Окись ванадия Химическая формула VO2 Физические свойства Состояние ( … Википедия
Оксид ванадия — Оксид ванадия неорганическое соединение ванадия с кислородом. Известны следующие оксиды ванадия: Оксид ванадия(II) VO; Оксид ванадия(III) V2O3; Оксид ванадия(IV) VO2; Оксид ванадия(V) V2O5 … Википедия
Оксид ванадия(III) — У этого термина существуют и другие значения, см. Оксид ванадия. Оксид ванадия(III) Общие Химическая формула V2O3 Эмпирическая формула O3V2 Физические свойства … Википедия
Оксид-трихлорид ванадия — Общие … Википедия
ВАНАДИЯ СЕМЕЙСТВО — ПОДГРУППА VB. СЕМЕЙСТВО ВАНАДИЯ ВАНАДИЙ, НИОБИЙ, ТАНТАЛ Различие в химических и физических свойствах среди членов этого семейства переходных металлов ванадия V, ниобия Nb и тантала Ta несколько больше, чем отмеченное у элементов подгруппы IVB.… … Энциклопедия Кольера
Оксид-сульфат титана — Общие Систематическое наименование Оксид сульфат титана Традиционные названия Основной сернокислый титан; оксосульфат титана; сульфат титанила Химическая формула TiOSO4 Физические свойства … Википедия
Оксид кремния(II) — (монооксид кремния) SiO смолоподобное аморфное вещество, при обычных условиях устойчиво к действию кислорода. Относится к несолеобразующим оксидам. В природе (на Земле) SiO не встречается. Газообразный моноксид кремния обнаружен в… … Википедия
Незначительно растворяется в воде, с образованием бледно-жёлтого раствора, содержащего метаванадиевую кислоту HVO3, которая сообщает раствору кислую реакцию. Проявляет амфотерные свойства (с преобладанием кислотных). При сплавлении с щелочами образуются хорошо растворимые в воде ортованадаты:
Соединения ванадия V являются сильными окислителями. Так, например, концентрированная соляная кислота окисляется оксидом ванадия до свободного хлора:
V2O5 + 6 HCl → 2 VOCl2 + Cl2 + 3 H2O
Окислительная активность пентаоксида ванадия из нефти и нефтепродуктов
Оксид ванадия V, образующийся в результате выжигания остатков нефтяного кокса на крекирующих катализаторах (регенерации катализаторов) реагирует с их цеолитной компонентой и необратимо дезактивирует («отравляет») их, разрушая их активную кристаллическую структуру, причём этот процесс усиливается при высоких температурах и в присутствии ионов натрия. Аналогичная проблема встаёт и до крекинга, при каталитическом гидрообессеривании нефти и тяжёлых нефтяных фракций.
Кроме того, пятиокись ванадия в дымовых газах от сгорания ванадийсодержащего горючего корродирует поверхности нагрева жаростойких деталей двигателей внутреннего сгорания и паровых котлов, причём особенно подвержены ванадиевой коррозии лопатки газовых турбин. При температурах выше 650 °C находящийся в полужидком состоянии V2O5 катализирует процесс окисления металла турбинных лопаток кислородом и в то же время растворяет продукты этого окисления, причём этот процесс усиливается серой и натрием (плавящийся при 625 °C ванадилванадат натрия Na2O·V2O4·5V2O5 растворяет защитную плёнку оксидов железа на поверхности стали).
Применение
Компонент специальных стёкол, глазурей и люминофоров красного свечения. Он широко применяется в качестве положительного электрода (анода) в мощных литиевых батареях и аккумуляторах.
Оксид ванадия может быть использован, чтобы стимулировать центры окраски в корунде (минерал Al2O3), для создания имитации александрита, хотя александрит в природе является хризобериллом (BeAl2O4).
Катализаторы из оксида ванадия V используют в производстве серной кислоты по методу фирмы «Монсанто» для окисления диоксида серы до триоксида, для окисления углеводородов, получения уксусной и муравьиной кислот, получения фталевого и малеинового ангидридов, анилиновых красителей.
Получение
Получают при сжигании металлического ванадия в кислороде под давлением. Также получают прокаливанием на воздухе или в кислороде других оксидов: VO, V2O3, VO2. Так же можно получить прокаливанием метаванадата аммония:
При гидролизе хлорида ванадия V и бромида ванадия V. При взаимодействии с V2O5 образуются ванадаты — соли ванадиевой кислоты, H2[O(V2O5)2,5]
Токсичность
Нахождение в природе
В природе встречается в виде минерала щербинаита, а также в составе ванадиевых руд.
Оксид ванадия (V), ванадий (V) оксид — неорганическое соединение ряда оксидов состава V 2 O 5. При обычных условиях — желто-коричневый порошок, растворим в воде. Вещество является токсичным. Проявляет амфотерные свойства с преобладанием кислотных.
Оксид ванадия — важнейшая ванадиевмисна соединение. Он применяется в изготовлении катализаторов, специального стекла, пигментов.
Распространение в природе
Поскольку оксид ванадия легко образует гидраты, в минеральных залежах он находится именно в сочетании с водой — для него известны гидраты алаит V 2 O 5 · H 2 O и навахоит V 2 O 5 · 3H 2 O.
Также он входит в состав природных ванадатов: ванадинит 3Pb 3 (VO4) 2 · PbCl 2, карнотита K 2 (UO 2) 2 [VO 4]2 · 3H 2 O, деклуазиту (Zn, Cu) Pb (VO 4) ( OH), ферваниту FeVO 4 * 2H 2 O, пухериту BiVO 4 т.
Физические свойства
Оксид ванадия — ядовитый порошок без запаха и вкуса. Его цвет колеблется от оранжево-желтого до кирпично-коричневого. При охлаждении из жидкого состояния он кристаллизуется в красноватые ромбические иглы по слабым парамагнитными свойствами.
Оксид ванадия занимает промежуточное положение по сравнению с высшими оксидами 4 и 6 групп своего периода — TiO 2 и CrO 3. В частности, он менее температурно устойчивым, чем оксид титана, и устойчивым по оксид хрома.
Получение
Основным способом синтеза оксида ванадия является термическое разложение ванадатов аммония на воздухе:
Также применяется сжигания порошка ванадия в струе кислорода под давлением:
Менее распространенными способами являются термическое разложение и гидролиз соединений ванадила:
Химические свойства
Оксид ванадия (V) является относительно малоустойчивой оксидом, при нагревании он плавится и разлагается — с образованием оксида ванадия (IV):
(примеси V 6 O 13)
Он практически не реагирует с водой, из раствора осаждается в виде гидрата V 2 O 5 · nH 2 O (n = 1, 2, 3).
В взаимодействиях оксид проявляет амфотерные свойства, со значительным преимуществом кислотных. V 2 O 5 более кислотным оксидом и сильнее окислителем, чем соседний оксид титана (IV), но слабее, чем оксид хрома (VI).
При нагревании оксид взаимодействует с водородом, хлором, теллуром, оксидом серы (IV):
Последняя реакция является важной стадией в каталитическом производстве серной кислоты.
Ванадий из оксида восстанавливается только при воздействии кальция, тогда как с алюминием образуется сплав V-Al.
Важным ванадиевмисним сплавом является феррованадий, который добывают общим восстановлением V 2 O 5 и Fe 2 O3:
Токсичность
Оксид ванадия (V) является опасным. Его вдыхание серьезно раздражает дыхательные пути, может сопровождаться одышкой и астмой, негативным влиянием на легкие. Проглатывания вещества потенциально смертельным, попав в организм, она влияет на ЦНС. При контакте с кожей может наблюдаться аллергическая реакция. Оксид ванадия классифицируется как потенциальный канцероген.
Применение
Оксид ванадия широко используется в качестве катализатора для гомогенного и гетерогенного катализа — в производстве серной кислоты, фталевого и малеинового ангидрида, адипиновой и акриловой кислот. Также незначительные количества используются для получения щавелевой кислоты и антрахинона.
Он является составной специального стекла, задерживает ультрафиолетовое излучение, также применяется в изготовлении пигментов (желтого SnO 2 / V 2 O 5 и синего ZrO 2 / V 2 O5) и как антистатический слой в фотографических материалах.
Целью работы является изучение литературных данных о свойствах ванадия и его соединениях и экспериментальное получение соединений ванадия, в том числе и гидроксидов, в различных степенях окисления, изучение их свойств.
С кислородом ванадий образует несколько оксидов: VO, V2O3, VO2, V2O5. Им соответствуют гидроксиды: V(OH)2, V(OH)3, VО(OH)2 и НVO3. VO и V(OH)2 проявляют основные свойства, V2O3 и V(OH)3 – амфотерные с преобладанием основных свойств, VO2 и VО(OH)2 – амфотерные свойства и V2O5 и НVO3 – амфотерные с преобладанием кислотных свойств [1].
Коричневый гидроксид V(OH)2, образующийся при действии щелочей на растворы солей V(II), проявляет основные свойства и очень быстро окисляется до гидроксида ванадия (III):
VSO4 + 2NaOH = V(OH)2↓+ Na2SO4.
Для получения и сохранения V(OH)2 требуется инертная атмосфера.
Действуя на соли ванадия (III) щелочью, можно получить гидроксид V(OH)3, который выделяется при рН 4-5 в виде рыхлого грязно-зеленого осадка. Гидроксид ванадия (III) проявляет свойства основания в большей степени, чем гидроксид Cr(III). Это вещество является сильным восстановителем, на воздухе легко окисляется, постепенно переходя в оксоформу VO(OH)2 коричневого цвета:
V2(SO4)3 + 6NaOH = 2V(OH)3 + 3Na2SO4,
4V(OH)3 + O2 = 4VO(OH)2 + 2H2O.
Гидроксид ванадия (III) не реагирует с растворами щелочей, однако ванадаты (III) (гипованадиты), например KVO2 могут быть получены нагреванием оксида ванадия (IV) с оксидом калия:
2K2O + 4VO2 = 4KVO2 + O2.
При обычных условиях степень окисления +4 для ванадия наиболее характерна. Соединения V(III) довольно легко окисляются до производных V(IV) молекулярным кислородом, а соединения V(V) восстанавливаются до производных V(IV). Наиболее устойчивое координационное число ванадия (IV) равно 6. Оксид VO2 амфотерен; при растворении VО2 и его гидратов в неокисляющих кислотах образуются растворы солей ванадия, при растворении VO2 в щелочах – растворы солей тетраванадистой кислоты или оксованадаты (IV) (бурого цвета), чаще всего состава M2+1 [V4O9] [2]. Соли ванадила получают восстановлением ванадиевого ангидрида в кислом растворе этиловым спиртом, щавелевой кислотой, соляной кислотой, сернистым газом, тиосульфатом, роданидом и др. При взаимодействии ионов VO2+ и OH- в соотношении 1:2 выпадает коричневый осадок гидроксида VO(OH)2:
VOSO4 + 2NaOH = VO(OH)2 + Na2SO4.
В избытке щелочи осадок растворяется с образованием желто- коричневых растворов, содержащих различные ванадат (IV)- ионы [1].
Среди оксидов ванадия наиболее устойчив, известен, важен ванадиевый ангидрид V2O5 желто-оранжевого цвета. Водные растворы V2О5 имеют кислую реакцию, реагируя со щелочами, дают соли. В щелочном растворе присутствуют разнообразные оксоанионы, состав которых зависит от концентрации ванадия и рН среды.
При восстановлении цинком раствора NaVO3 в сернокислой среде экспериментально получены соединения ванадия VOSO4, V2(SO4)3, VSO4 соответственно синего, зеленого и фиолетового цвета:
2NaVO3 + Zn + 4H2SO4 =
= 2VOSO4 + ZnSO4 + Na2SO4 + 4H2O,
2VOSO4 + Zn + H2SO4 = V2(SO4)3 + ZnSO4 + 2H2O,
V2(SO4)3 + 2Zn + H2SO4 = 2VSO4 + 2ZnSO4 + H2.
Осадок разделяют на две части: к первой части добавляют 10 мл 2 М раствора H2SO4, наблюдая растворение осадка и окрашивание раствора в бледно – фиолетовый цвет:
V(OH)2↓ + H2SO4 = VSO4 + 2H2O.
К другой части осадка приливают 10 мл 2 М раствора NaOH, не отмечая никаких изменений.
V(OH)2 – гидроксид с основными свойствами.
К раствору соли V2(SO4)3 зеленого цвета прибавляют 2 М раствор NaOH, наблюдают образование коричневого осадка V(OH)3, растворимого и в кислотах и щелочах:
Урок №43. Оксиды: классификация, номенклатура, свойства, получение, применение
Сегодня мы начинаем подробное знакомство с важнейшими классами неорганических соединений. Неорганические вещества по составу делятся, как вы уже знаете, на простые(металлы и неметаллы) и сложные:
А – кислотный остаток
ОН – гидроксильная группа
Сложные неорганические вещества подразделяют на четыре класса: оксиды, кислоты, основания, соли. Мы начинаем с класса оксидов.
ОКСИДЫ
оксид углерода ( II )
оксид марганца (VII )
Классификация оксидов
Все оксиды можно разделить на две группы: солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные) и несолеобразующие или безразличные.
4). Несолеобразующие оксиды – это оксиды безразличные к кислотам и основаниям. К ним относятся оксиды неметалловс валентностью I и II (Например, N 2 O, NO, CO).
Вывод: характер свойств оксидов в первую очередь зависит от валентности элемента.
Например, оксиды хрома:
Классификация по растворимости в воде
Кислотные оксиды
(не растворим в воде)
Основные оксиды
В воде растворяются только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов
Амфотерные оксиды
С водой не взаимодействуют.
В воде не растворимы
Выполните задания:
1. Выпишите отдельно химические формулы солеобразующих кислотных и основных оксидов.
Выпишите оксиды и классифицируйте их.
Физические свойства оксидов
Химические свойства оксидов
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСНОВНЫХ ОКСИДОВ
1. Основной оксид + Кислотный оксид = Соль (р. соединения)
3. Основной оксид + Кислотный оксид = Соль (р. соединения)
4. Менее летучие вытесняют более летучие из их солей
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 +CO 2
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМФОТЕРНЫХ ОКСИДОВ
Взаимодействуют как с кислотами, так и со щелочами.
ZnO + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 O
ZnO + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 [Zn(OH) 4 ] ( в растворе)
ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (при сплавлении)
Применение оксидов
Некоторые оксиды не растворяются в воде, но многие вступают с водой в реакции соединения:
В результате часто получаются очень нужные и полезные соединения. Например, H2SO4– серная кислота, Са(ОН)2– гашеная известь и т.д.
Если оксиды нерастворимы в воде, то люди умело используют и это их свойство. Например, оксид цинка ZnO – вещество белого цвета, поэтому используется для приготовления белой масляной краски (цинковые белила). Поскольку ZnO практически не растворим в воде, то цинковыми белилами можно красить любые поверхности, в том числе и те, которые подвергаются воздействию атмосферных осадков. Нерастворимость и неядовитость позволяют использовать этот оксид при изготовлении косметических кремов, пудры. Фармацевты делают из него вяжущий и подсушивающий порошок для наружного применения.
Такими же ценными свойствами обладает оксид титана (IV) – TiO2. Он тоже имеет красивый белый цвет и применяется для изготовления титановых белил. TiO2не растворяется не только в воде, но и в кислотах, поэтому покрытия из этого оксида особенно устойчивы. Этот оксид добавляют в пластмассу для придания ей белого цвета. Он входит в состав эмалей для металлической и керамической посуды.
Оксид хрома (III) – Cr2O3– очень прочные кристаллы темно-зеленого цвета, не растворимые в воде. Cr2O3используют как пигмент (краску) при изготовлении декоративного зеленого стекла и керамики. Известная многим паста ГОИ (сокращение от наименования “Государственный оптический институт”) применяется для шлифовки и полировки оптики, металлических изделий, в ювелирном деле.
(примеси V 6 O 13)
