КЛАСТЕРЫ

Наука » Химия

Кластеры (англ. cluster — «гроздь») — это соединения, в которых несколько атомов металла объединены в «гроздь», т. е. связаны друг с другом химической связью. Если формально рассчитать степень окисления металла в кластерном соединении, то часто выходит дробное число. Например, ещё в начале XX в. было получено вещество состава Та6Сl14•7Н2О, в котором формальная степень окис­ления тантала равна 2,33. Позже удалось устано­вить, что основной структурной единицей этого соединения является катион [Та6Сl12]2+.

с расплавленными щелочами, образуя соли — ниобаты (например, KNbO3) и танталаты (КТаО3).

Среди соединений ниобия низ­ших степеней окисления наиболь­ший интерес представляют германид ниобия Nb3Ge — вещество, сохраня­ющее сверхпроводимость вплоть до 24,5 К (что уступает только сверхпро­водникам на основе керамик и неко­торым производным фуллерена С60), и карбид ниобия NbC — термостой­кое и пластичное вещество золоти­стого цвета, применяемое для созда­ния прочных и в то же время красивых защитных покрытий.

Строение катиона [Та6Cl12]2+.

ТАНТАЛ И ДОЧЬ ЕГО НИОБА

Наука » Химия

Ниобий и тантал отличаются редкост­ной химической инертностью: для растворения этих металлов требуется смесь плавиковой и концентрирован­ной азотной кислот. Любопытно, что подобный процесс аналогичен раст­ворению циркония или гафния: азот­ная кислота окисляет металл, а плавиковая способствует образованию устойчивых фторидных комплексов:

Та+5HNO3+8HF=H3TaF8+5NO2+5Н2О.

Устойчивость ниобия и тантала по отношению к щелочным средам не имеет аналогов среди других металлов. Температура плавления тантала около 3000 °С; танталовые тигли легко выдерживают даже металлотермические реакции, в кото­рых выделяется столько теплоты, что плавятся оксиды металлов!

ВАНАДИЙ НАЗЫВАЛИ ПАНХРОМОМ

Наука » Химия

При восстановлении раствора ванадата цинком в кислой среде происхо­дит последовательная смена цветов: VO3- (бесцветный) ®V10O6-28 (жёлто-оранжевый) ®VO2+ (синий) ®V3+ (зелёный) ®V2+ (фиолетовый). Эти пре­вращения можно описать уравнениями:

ВАНАДИЙ НАЗЫВАЛИ ПАНХРОМОМ

ВАНАДИЙ

Наука » Химия

Ванадий — твёрдый и тугоплавкий ме­талл (tпл=1915 °С), химически доволь­но инертный. Его можно растворить лишь в горячей концентрированной серной или азотной кислоте, царской водке. Именно инертность обеспечи­ла этому металлу широкое примене­ние. Сплав ванадия и никеля, облада­ющий механическими свойствами стали, многократно превосходит её по химической стойкости. Поэтому его используют для изготовления дета­лей механизмов, работающих в агрес­сивных средах.

Ещё большее применение находит феррованадий — сплав ванадия с же­лезом, содержащий до 30 % ванадия. Он сравнительно дёшев и может лег­ко заменять сталь при создании коррозионно-стойких изделий. Даже небольшое (до 1%) содержание вана­дия в стали повышает её упругость примерно в два раза!

Химически чистый ванадий полу­чают при восстановлении оксида кальцием: V2O5+5Са=2V+5СаО.