Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги тошкент кимё-технология институти

V В – гуруҳ элементлари


Ванадий


728. V – ванадий

Оч-кулранг металл; болғаланувчан (VN ва VC қўшимчалари билан жуда қаттиқ ва мўрт), қийин суюқланувчан. Нам ҳавода хиралашмайди. Майда дисперс кукун кўринишида пирофор. Сув, суюлтирилган кислоталар, ишқорлар, аммиак гидрати билан таъсирлашмайди. Эритмада V²⁺ – бинафша, VO²⁺ – кўк ва VO₂⁺ қизил рангли. Концентрланган сульфат ва нитрат кислоталар, «зар суви», фторид кислота, водород, кислород, галогенлар, олтингугурт, азот, фосфор, углерод, аммиак билан реакцияга киришади. Те-мир билан қотишмаси – феррованадий (35 – 80% V) саноат учун муҳимдир. Олиниши: 729¹⁰, 736⁸, 740¹ га қаранг.

Mr = 50,942; d = 5,96 – 6,12; t_суюқ = 1920 °C; t_қайн = 3450 °C.

1. V + 3H₂SO₄(конц., иссиқ) = (VO)SO₄ + 2SO₂↑ + H₂O.

2. V + 6HNO₃(конц., иссиқ) = (VO₂)NO₃ + 5NO₂↑ + 3H₂O.
3. 3V + 12HCl(конц.) + 4HNO₃(конц.) = 3VCl_4(c)↓ + 4NO↑ + 8H₂O.
4. 2V + 12HF(конц., иссиқ) = 2H₃[VF₆] + 3H₂↑.
5. 4V + 4NaOH + 5O₂ = 4NaVO₃ + 2H₂O (500 – 650 °C),
4V + 12NaOH + 5O₂ = 4Na₃VO₄ + 6H₂O (750 – 900 °C).
6. 2V + H₂ 2VH(кулранг).
7. 4V(кукун) + 5O₂ = 2V₂O₅ (400 – 500 °C).
8. 2V + 5F₂ = 2VF₅ (300 °C, p),
V(кукун) + 2Cl₂ = VCl₄ (200 – 350 °C, Cl₂ оқимида).
9. V VBr₂(жигарранг), VBr₃(қора) [400 – 600 °C],
V α-VI₂(қора), β-VI₂(қизил), VI₃(қора) [300 – 500 °C].
10. V(кукун) VS, VS₂, V₂S₃, V(S₂^2–)₂ (400 – 1000 °C).
11. 2V + N₂ = 2VN (900 – 1350 °C),
V + VN = V₂N (1100 – 1400 °C).
12. V VP, VP₂, V₂P, V₃P (500 – 550 °C).
13. V VC, V₂C (1300 °C).
14. 2V + 2NH₃ = 2VN + 3H₂ (900 – 1350 °C).


729. V₂O₅ – ванадий (V)-оксид

Навахоит ёки алаит (гидрати). Зарғалдоқ аморф кукун ёки қизғиш-жигарранг кристаллар. Сув буғи билан ҳайдалади. Қиздирилганда суюқланади ва қай-найди. Сув билан жуда кам таъсирлашади. Эритмадан V₂O₅·nH₂O (n = 1, 2, 3) сариқ гидрати чўкади. Махсус шароитларда коллоид эритма ҳосил бўлади. Амфотерлик хоссаларни намоён этади (кислотали хоссалари устунроқ тура-ди); кислоталар, ишқорлар билан реакцияга киришади. Сувли муҳитда типик қайтарувчилар билан таъсирлашади, юқори ҳароратда водород, кальций ва углерод билан қайтарилади. Олиниши: 728⁷, 730^{1, 7}, 732^{1, 3} га қаранг.

Mr = 181,88; d = 3,357; t_суюқ = 690 °C; t_қайн = 1800 °C (p); k_s = 0,07^{(25 – 100)}.

1. 2V₂O₅ = 4VO₂ + O₂ (700 – 1250 °C, V₆O₁₃ қўшимчаси).

2. 5V₂O_5(қ) + 7H₂O F H₂V₁₀O₂₈^4– + 4H₃O⁺ (кам даражада боради).
3. V₂O₅ + 2H₂O(буғ) = H₄V₂O_7(г) (100 °C).
4. V₂O₅ + 6HCl(конц.) = 2(VO)Cl₂ + Cl₂↑ + 3H₂O (қайн.).
5. 2V₂O₅ + 4H₂SO₄(конц.) 4(VO)SO₄ + 4H₂O + O₂↑ (қайн.),
V₂O₅ + 2HNO₃(конц.) = 2(VO₂)NO₃ + H₂O.
6. V₂O₅ + 6MOH(10%-ли) = 2M₃VO₄ + 3H₂O (M = Na, K),
V₂O₅ + 2(NH₃·H₂O)[конц.] = 2NH₄VO₃ + H₂O.
7. V₂O₅ + Na₂CO₃(конц.) = 2NaVO₃ + CO₂↑ (қайн.).
8. V₂O₅ + 2H₂ = V₂O₃ + 2H₂O (400 – 500 °C).
9. V₂O₅ + 5Ca = 2V + 5CaO (950 °C).
10. V₂O₅ + Fe₂O₃ + 8C(кокс) = 2(V, Fe)[феррованадий] + 8CO (1000 °C).
11. V₂O₅ + 3C(кокс) + 6Cl₂ = 2VCl₃O + 3CCl₂O (300 – 350 °C).
12. V₂O₅ + 3H₂SO₄(суюл.) + S = V₂(SO₄)₃↓ + SO₂↑ + 3H₂O (қайн.).
13. V₂O₅ + 10HCl(суюл.) 2VCl₃ (катод) + 2Cl₂↑ (анод) + 5H₂O.


730. (VO)SO₄ – ванадил сульфат

Кўк, термик беқарор. Кристаллогидрат кўринишида сувда яхши (бироқ секин) эрийди, концентрланган сульфат кислотада қайнатилгандан кейин ранги яшил ва сувда амалда эримайдиган бўлиб қолади. VO²⁺ иони эритмада [V(H₂O)₅O]²⁺ тузилишга эга. Концентрланган нитрат кислота, ишқорлар таъсирида парчаланади. кислотали муҳитда рух билан қайтарилади, калий перманганат билан оксидланади. Олиниши: 728¹, 729⁵, 732⁷ га қаранг.

Mr = 163,00; d = 2,21 (кр); k_s = 112,75⁽²²⁾.

1. 2(VO)SO₄ = V₂O₅ + SO₂ + SO₃ (520 – 530 °C).

2. (VO)SO₄·3H₂O = (VO)SO₄ + 3H₂O (260 – 280 °C).
3. (VO)SO₄ + 5H₂O = [V(H₂O)₅O]²⁺(кўк) + SO₄^2–,
[V(H₂O)₅O]^2– + H₂O F [V(H₂O)₄O(OH)]⁺ + H₃O⁺; pK_k = 2,65.
4. (VO)SO₄ + 2HNO₃(конц.) = (VO₂)NO₃ + NO₂ + H₂SO₄.
5. (VO)SO₄ + 2NaOH(суюл.) = VO(OH)₂↓ + Na₂SO₄.
6. (VO)SO₄ + 4HCl(суюл.) + H⁰(Zn) VCl₃ + H₂SO₄ + HCl + H₂O.
7. 10(VO)SO₄(конц.) + 2KMnO₄ + 7H₂O = 5V₂O₅↓ + 2MnSO₄ + 7H₂SO₄ + K₂SO₄ (суюл. H₂SO₄ да қайн.).
8. (VO)SO₄[H₂SO₄(конц.)] H[V(SO₄)₂], VSO₄ (катод).
731. NaVO₃ – натрий метаванадат

Оқ, парчаланмай суюқланади. Сувда яхши эрийди, рангсиз VO₃^– иони три-мерланади (V₃O₉^3–), эритма парчаланиши натижасида тез сарғаяди. Кучли кислоталар, ишқорлар таъсирида парчаланади. Водород пероксид билан таъсирлашади. Алмашиниш реакцияларига киришади. Олиниши: 728⁵, 729⁷, 732⁵, 733³ га қаранг.

Mr = 121,88; d = 2,79 (кр); t_суюқ = 630 °C;
k_s = 21,1⁽²⁵⁾, 38,8⁽⁷⁵⁾.

1. NaVO₃·2H₂O = NaVO₃ + 2H₂O (300 – 400 °C).

2. 3NaVO₃(суюл.) + 12H₂O = 3[Na(H₂O)₄]⁺ + V₃O₉^3–,
5V₃O₉^3– + 3H₂O HV₁₀O₂₈^5–(сариқ) + 5HVO₄^2–.
3. 10NaVO₃(суюл.) + 2H₂SO₄(суюл.) = Na₆V₁₀O₂₈ + 2Na₂SO₄ + 2H₂O,
2NaVO₃(конц.) + 2H₂SO₄(конц.) = V₂O₅↓ + 2NaHSO₄ + H₂O.
4. 2NaVO₃ + NaOH(суюл.) = Na₃HV₂O₇,
NaVO₃(тўйинган) + 2NaOH(конц.) = Na₃VO₄↓ + H₂O.
5. NaVO₃ + NH₄Cl(конц.) = NH₄VO₃↓ + NaCl.
6. NaVO₃ + 2H₂O₂(конц.) + HNO₃(конц.) = H₃[VO₂(O₂^2–)₂] + NaNO₃ + H₂O.


732. NH₄VO₃ – аммоний метаванадат

Оқ, қиздирилганда парчаланади. сувда ёмон эрийди, эритма тез сарғаяди. Аммиак гидрати билан таъсирлашмайди. Кислоталар, ишқорлар таъсирида парчаланади. Водород, аммоний гидросульфит билан қайтарилади. Олини-ши: 729⁶, 731⁵ га қаранг.

Mr = 116,98; d = 2,326; k_s = 0,52⁽¹⁵⁾, 1,6⁽⁵⁰⁾.

1. 2NH₄VO₃ = V₂O₅ + 2NH₃ + H₂O (50 – 150 °C, вак.; 500 – 550 °C ҳавода).

2. 3NH₄VO₃(суюл.) = 3NH₄⁺ + V₃O₉^3–,
5V₃O₉^3– + 3H₂O HV₁₀O₂₈^5–(сариқ) + 5HVO₄^2–.
3. 2NH₄VO₃ + 2HCl(суюл.) = V₂O₅↓ + 2NH₄Cl + H₂O,
2NH₄VO₃ + 2HCl(конц.) + (n – 1) = V₂O₅·nH₂O(коллоид) + 2NH₄Cl.
4. NH₄VO₃ + 3NaOH(конц.) = Na₃VO₄ + NH₃↑ + 2H₂O (қайн.).
5. 2NH₄VO₃ + M₂CO₃(конц.) = 2MVO₃ + 2NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O
(қайн., M = Na, K).
6. 2NH₄VO₃ + 2H₂ = V₂O₃ + 2NH₃ + 3H₂O (700 – 750 °C).
7. 4NH₄VO₃ + 2NH₄HSO₃ + 5H₂SO₄(суюл.) = 4(VO)SO₄ + 3(NH₄)₂SO₄ + 6H₂O
(қайн.).
8. NH₄VO₃ + 2NH₄HS + 2H₂S = (NH₄)₃[VS₄](бинафша) + 3H₂O
(суюл. NH₃·H₂O да).
9. 12NH₄VO₃ + H₃PO₄(конц.) + 5HCl(суюл.) = (NH₄)₇[PV₁₂O₃₆] + 5NH₄Cl + + 4H₂O.
733. Na₃VO₄ – натрий ортованадат

Оқ, парчаланмай суюқланади. Совуқ сувда яхши эрийди (анион бўйича гид-ролизланади). Қайноқ сув, кучли кислоталар таъсирида парчаланади. кисло-тали муҳитда рух билан қайтарилади, водород пероксид билан реакцияга киришади. Олиниши: 728⁵, 729⁶, 731⁴, 732⁴ га қаранг.

Mr = 183,91; t_суюқ = 866 °C; k_s = 22,17⁽²⁵⁾.

1. Na₃VO₄·10H₂O = Na₃VO₄ + 10H₂O (t > 300 °C).

2. Na₃VO₄(суюл.) + 12H₂O(совуқ) = 3[Na(H₂O)₄]⁺ + VO₄^3–,

1. 
   VO₄^3– + H₂O F HVO₄^2– + OH^–; pK_a = 2,87,
   

HVO₄^2– + H₂O F H₂VO₄^– + OH^–; pK_a = 5,05;

2. 
   2HVO₄^2– F HV₂O₇^3– + OH^–.
   

3. Na₃VO₄ + H₂O = NaVO₃ + 2NaOH (қайн.).
4. 10Na₃VO₄(суюл.) + 12H₂SO₄(суюл.) = Na₆V₁₀O₂₈ + 12Na₂SO₄ + 12H₂O,
2Na₃VO₄(конц.) + 6H₂SO₄(конц.) = V₂O₅↓ + 6NaHSO₄ + 3H₂O.
5. 2Na₃VO₄(тўйинган) + 2HClO₄(4 M) = Na₄V₂O₇↓ + 2NaClO₄ + H₂O (0 °C).
6. 2Na₃VO₄ + 6H₂SO₄ + Zn 2(VO)SO₄ + 3Na₂SO₄ + ZnSO₄ + 6H₂O.
7. Na₂VO₄ + 4H₂O₂(конц.) = Na₃[V(O₂^2–)₄](кўкимтир-бинафша) + 4H₂O.
8. 2Na₃VO₄ + 6H₂O 2V(OH)₃↓ (катод) + O₂↑ (анод) + 6NaOH
(N₂ атмосферасида).


734. VF₅ – ванадий (V)-фторид

Қаттиқ оқ модда, рангсиз. Қовушқоқ суюқлик. Осон суюқланувчан, паст ҳароратда қайнайди. Сув, ишқорлар билан шиддатли реакцияга киришади. Фторокомплекслар ҳосил қилади. Олиниши: 728⁸ га қаранг.

Mr = 145,93; d_(қ) = 2,117; t_суюқ = 19,5 °C; t_қайн = 47,9 °C.

1. VF₅ + H₂O(намлик) = VOF₃(сариқ) + 2HF.

2. 2VF₅ + 5H₂O = V₂O₅↓ + 10HF.
3. VF₅ + 2H₂O = H[V(OH)₂F₄]? + HF (0 °C, конц. HF да).
4. 2VF₆ + 10NaOH(суюл.) = V₂O₅↓ + 10NaF + 5H₂O.
5. VF_5(c) + MF = M[VF₆] (M = K, Ag).
6. VF_5(c) F VF₄⁺ + [VF₆]^–.