Viiа группа элементов

8.5.1. Способы получения
Получают в основном электролизом расплавов, высокочистые металлы – разложением галогенидов в вакууме:
VJ₂ V +J₂


8.5.2. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
В обычных условиях ванадий и особенно ниобий и тантал отличаются большой химической стойкостью благодаря наличию плотной защитной пленки оксида. При комнатной температуре они растворяются только в HF и смеси HF+HNO₃ (V и в HNO_{3 (конц.)} и в царской водке). При нагревании, а также измельчении химическая активность металлов сильно увеличивается. Ванадий более реакционноспособен, чем ниобий и тантал. С металлами образуют сплавы.
Э+Г₂ VF₅; ЭГ₃, ЭГ₄, ЭГ₅ (Nb, Ta)
Э+О₂ Э₂О₅; Э+S Э_хS_у, Э+С Э_хС_у
С водой, серной и азотной (разб) не реагируют. С серной (конц) реагирует только ванадий: Э +H₂SO_4(конц.)= VОSO₄ +,
4Э+12NaОН (сплавление)+5О₂=4Na₃[ЭО₄]+6H₂O,
Э+HF=VF₃(TaF₅,NbF₅),
3Ta+12HF+5HNO₃=3H₂[ЭF₇]+5NO+10H₂O; 3V+12HCI+4HNO₃=3VCI₄+4NO+8H₂O


8.5.3. СОЕДИНЕНИЯ элементов
В бинарных соединениях элементы проявляют все степени окисления от +1до+5. Соединения высших степеней окисления наиболее устойчивы, которая растет от ванадия к танталу.
С водородом образуют твердые растворы, причем растворимость водорода с ростом температуры уменьшается.
Галогениды – ковалентные, легкоплавкие летучие соединения с высокой химической активностью. Некоторые из них диспропорционируют: 2VF₄ VF₅+VF₃
Галогениды легко гидролизуются: VF₃+H₂O=VOCI+2HCI
Оксиды – твердые, тугоплавкие вещества, практически нерастворимые в воде. Непосредственно при окислении металлов образуются только высшие оксиды. Большинство оксидов проявляют основной характер, VO₂, Nb₂O₅, Ta₂O₅ - амфотерны, V₂O₅ – проявляет слабокислотные свойства.
Низшим степеням окисления соответствуют основания Э(ОН)₂ и Э(ОН)₃. Высшим степеням окисления +5 соответствуют кислоты, неустойчивые в свободном состоянии: метаи ортокислоты типа НЭО₃ и Н₃ЭО₄, которым соответствуют соли: мета- и ортованадаты, мета- и ортониобаты, мета- и ортотанталаты.
Применение. Сплавы на основе этих металлов обладают высокой антикоррозионными свойствами, механической прочностью, высокими температурами плавления. Они широко используются в реактивной и космической технике, при создании атомных реакторов.


8.6. Химия металлов VIB группы
К этой группе относятся: хром, молибден, вольфрам. Электронное строение: Cr: ..3d⁵, 4s¹; Mo: ..4d⁵, 5s¹; W: ..5d⁴, 6s². Возможные степени окисления: для Cr: +2, +3, +6; Mo: +2, +3, +4, +5, +6; W: +2, +3, +4, +5, +6. Координационные числа 4-6 (Cr); до 8 (Mo, W).


8.6.1. Способы получения
В свободном виде получают переработкой природных соединений, конечными продуктами которой обычно являются оксиды Cr₂O₃, MoO₃, WO₃: Cr₂O₃+AI= AI₂O₃ +Cr;
Cr₂O₃+AI=2Cr+AI₂O₃; MoO₃+H₂=Mo+3H₂O; MoS Mo+2S; MoS₂+2H₂ Mo+2H₂S; WO₃+H2=W+3H₂O
Очень чистые металлы – электролиз расплавов, в случае хрома – водных растворов его соединений.