Ниобий валентные состояния

Рассмотрим возможные причины сходства элементов. Сходство элемента с его соседями сверху и снизу есть внутригрупповое сходство элементов-аналогов оно обусловлено прежде всего близким строением самых внешних электронных оболочек. Наибольшее сходство и изоморфизм проявляют тяжелые аналоги с близким строением внешних электронных оболочек, например калий и рубидий, серебро и золото, кальций и стронций, цинк и кадмий, скандий и иттрий, иттрий и гадолиний-лютеций, цирконий и гафний, ниобий и тантал, железо и никель, кобальт и никель и т. д. Значительные же различия свойств элементов-аналогов в высших валентных состояниях, когда все электроны уходят с внешней оболочки, большей частью обусловлено несходством строения внешних оболочек ионов (литий и натрий, бериллий и магний, бор и алюминий, углерод и кремний и т. д.). [c.158]

Заполнение 4/ -оболочки оказывает весьма существенное влияние на строение электронных оболочек, атомные радиусы и физико-химические свойства металлов, следующих за лантаноидами (гафний, тантал, рений, вольфрам и т. д.), т. е. лантаноидное сжатие проявляется и за лантаноидами. Действительно, оно приводит, например, к тому, что металлический и ионный радиусы, возрастающие от титана к цирконию, от ванадия к ниобию и от хрома к молибдену, почти не изменяются при переходе к гафнию, танталу, вольфраму. Точно так же почти не увеличиваются металлические радиусы и ионные радиусы, отвечающие высшим валентным состояниям, при переходе от элементов ряда технеций—палладий к их аналогам рению—платине соответственно. Именно лантаноидное сжатие, происходящее в результате заполнения 4/ -оболочки, приводит к сближению свойств 5d- и 4с -переходных металлов, резко отличающихся по свойствам от более легких Зй-переходных металлов. Оно проявляется и на теплотах образования ионных соединений этих металлов и других химических характеристиках (см. главу II). Лантаноидное сжатие, а также заполнение 5й -оболочки, заканчивающееся у платины—золота, приводит к дополнительному сжатию внешних оболочек у последующих элементов ряда золото—радон, что отражается на возрастании ионизационных потенциалов последующих элементов. Вследствие этого потенциалы ионизации франция, радия, актиния оказываются соответственно выше потенциалов ионизации цезия, бария и лантана (см. рис. 6). В результате этого первые более тяжелые элементы оказываются менее электроположительными, чем последние. Сжатие внешних оболочек вследствие заполнения внутренних Af - и 5й -оболочек приводит к повышению энергии связи внешних электронов актиноидов по сравнению с их аналогами — лантаноидами. На это указывают данные, правда, пока довольно ограниченные по их потенциалам ионизации и имеющиеся уже более подробные сведения об их атомных радиусах (см. главу III). [c.51]

Атомы ванадия, ниобия и тантала имеют мало общего с атомами элементов 5А подгруппы и не бывают в отрицательно валентном состоянии. Сходство сравниваемых подгрупп элементов (5В и 5А) проявляется лишь в соединениях высшей валентности. [c.304]

С пятью валентными электронами в возбужденном состоянии атомам элементов УВ-группы свойственно максимальное окислительное число -Н5. Известны также переменные окислительные числа +2, -ЬЗ, +4. Однако низшие степени окисления для этих металлов мало характерны, особенно для ниобия и тантала. [c.90]

Электронная конфигурация элементов подгруппы ванадия 5 обусловливает как максимальную валентность ванадия, ниобия, тантала и протактиния, равную 5, таки, вследствие близости электронов на 5-и -уровнях, более низкие валентные состояния, особенно для первых элементов [c.195]

Хотя ниобий и тантал — металлы, но в состоянии окисления У они проявляют химические свойства типичных неметаллов. ОнИ не образуют соединений катионов в этой степени окисления, но дают многочисленные анионные комплексы, в большинстве которых имеют координационные числа 7 и 8, В низших валентных состояниях они образуют многочисленные кластеры из атомов металлов. Только ниобий дает низковалентные соединения в водных растворах. [c.495]

Сходство элементов в диагональном направлении обусловлено близостью внешних оболочек ионов и близостью атомных радиусов в соответственных состояниях (натрий—кальций, магний-скандий, алюминий—титан, титан—ниобий, ванадий—молибден, молибден-рений, родий—платина и др.). Несходство же таких соседей в диагональном направлении, как, например, Mg и В, Al и С, Si и N, Zr и V, Nb и Сг, Мо и Мп, обусловлено сильным различием электронного строения и размеров оболочек ионов в высших валентных состояниях. [c.159]

Ванадий, ниобий и тантал составляют VB-подгруппу периодической системы, К этой подгруппе относится также элемент № 105, искусственно полученный в 1967 г., для которого предложено название нильсборий. Электронная конфигурация двух последних уровней атомов этих элементов выражается формулой (п—l)d ns-, а для ниобия 4d 5s (п — номер периода). Валентными электронами являются ( — )d и ns, но только в возбужденном состоянии атомов (кроме ниобия). Таким образом, проявляемая этими элементами в соединениях максимальная валентность равна пяти. Ванадий и ниобий являются моноизотопными элементами, а природный тантал состоит почти целиком из изото- [c.275]

Из табл. 3 видно, что чувствительность метода определения железа роданидами повышается, если реакцию проводить в присутствии ацетона чувствительность метода еще больше повышается, если определение железа проводить смесью трибутиламмоаия и амилового спирта. Проведению реакции мешает ряд веществ. Прежде всего должны отсутствовать анионы ряда кислот, которые дают более прочные комплексные соединения, чем роданид железа фосфаты, ацетаты, арсенаты, фториды, бораты, а также хлориды и сульфаты, присутствующие в значительных количествах. Также должны отсутствовать элементы, ионы которых дают комплексные соединения с роданидом кобальт, хром, висмут, медь, молибден, вольфрам, титан в 3- и 4-,валентном состоянии, ниобий, палладий, кадмий, цинк, ртуть. [c.136]

Протактиний — один из немногих элементов с двойственным химическим характером в одних случаях, в одном валентном состоянии, он подобен элементам V группы ниобию и танталу, а в других — актиноидам... Протактиний — Один из немногих элементов, которые пока намного дороже золота... [c.343]

Количественное определение ниобия, основанное на восстановлении его амальгамированным цинком до тре валентного состояния и последующем титровании перманганатом калия, обьгано не дает достаточно точных и воспроизводимых результатов. Изучение различных факторов, влияющих на определение ниобия, показало, что существенное значение имеют услов я амальгамирования цинка, продолжительность восстановления в присутствии избытка цинка, кислотность и температура раствора, а также концентрация ниобия в растворе. [c.686]

Давление пара оксидов некоторых металлов, имеющих несколько валентных состояний (например, 0(1, КЬ, V и т.д.), заметно различается для разных валентных состояний. В сильно окислительной среде, какой является воздушная плазма, а также в условиях падения температуры по аксиальной координате реактора, и вообще по тракту установки, в самом реакторе наличие низших оксидов возможно лишь в сравнительно низкотемпературной зоне более вероятно существование высших оксидов металлов-примесей. С этой точки зрения 0(1 должен полностью сопутствовать урану. Меньше вероятность того же для высших оксидов ванадия и ниобия, однако абсолютное их давление в зоне сепарации дисперсной и газовой фаз сравнительно мало, поэтому оксиды этих металлов должны оставаться в оксидной композиции, тем более что при плазменной кальцинации и после нее возникают твердые растворы и иные образования, способствующие концентрированию продуктов деления в дисперсной фазе. [c.721]

Металлическая связь не исключает некоторой доли ковалентности. Металлическая связь в чистом виде характерна только для щелочных и щелочно-земельных металлов. Ряд физических свойств других металлов, особенно переходных (температуры плавления и кипения, энергия атомизации, твердость, межатомные расстояния), свидетельствуют о несводимости химической связи в них то,пько к металлической. Современными физическими методами исследования установлено, что в переходных металлах лишь небольшая часть валентных электронов находится в состоянии обобществления. Число электронов, принадлежащих всему кристаллу, невелико--1 электрон/атом. Например, такой типичный переходный металл, как ниобий, имеет концетрацию обобществленных электронов всего лишь 1,2 на один атом Nb. Остальные же электроны осуществляют направлен- [c.95]

На реакцию оказывают помехи немногие металлы. Ниобий и тантал осаждаются реагентом, что приводит к занижению результатов для титана, однако этого явления можно избежать, добавляя винную кислоту. Железо и ванадий в низших валентных состояниях не мешают. Небольшие помехи возникают от урана, молибдена и олова в случае присутствия каждого из них в количествах 3—4 мг в 100 мл раствора. От других элементов, присутствующих в обычных силикатных и карбонатных породах, помех не наблюдается. [c.425]

Другая фундаментальная характеристика — система ионных радиусов — представлена на рис. 46. Здесь также совершенно определенно проявляются закономерные отклонения размеров ионов элементов-аналогов от линейной зависимости от z вследствие несходства электронных оболочек. Изменения радиусов катионов и анионов элементов-аналогов с возрастанием атомного номера обнаруживают качественно те же зигзагообразные отклонения, что и имеющиеся в табл. 10 и 11. Различия ионных радиусов аналогов приводят и к различию характеристик ионных кристаллов, например Lid и KG1, ВеО и СаО, в то время как близость ионных радиусов элементов соседних групп и подгрупп способствует сближению физико-химических свойств их соединений и усилению способности к изоморфному замещению, например лития и магния, бериллия и алюминия, бора и кремния, титана и ниобия и т. д. Это же должно относиться и к тяжелым элементам с учетом многообразия их валентных состояний в соединениях и кристаллах. [c.160]

Как видно из системы сдвигов, показанных в табл. 10 и 23, ниобий — полный аналог тантала, но весьма отличается от сильно смещенного вправо от него ванадия. Ниобий проявляет сходство со своими соседями по ряду цирконием (4-1-) и молибденом (6+) благодаря близости строения и размеров ионов в соответственных (высших) валентных состояниях. Ниобий близок к титану, сильно смещенному вправо, и к вольфраму, смещенному влево. В то же время ниобий непохож на хром, сдвинутый от него вправо в табл. 10, и мало похож на смещенный относительно него влево гафний. [c.163]

Если предположить, что структура энергетических зон нитридов ниобия и циркония подобна, то разница концентрации валентных электронов в них будет сказываться в основном в различной степени заполнения энергетической зоны. Предполагаемая теорией БКШ [3] связь между и плотностью электронных энергетических состояний у поверхности Ферми дает основание предположить, что различие характера концентрационной зависимости Гк в областях гомогенности ZrN и NbN отражает особенности хода кривой плотности состояний у поверхности Ферми при заполнении энергетической зоны, непрерывно возрастающей от ZrN до NbN стехиометрического состава и имеющей максимум при электронной концентрации между [c.160]

Ниобий и тантал были выделены вместе более 160 лет назад в форме окислов, загрязненных примесями, но лишь спустя 60 лет удалось установить, что это различные элементы. Наиболее интересные аспекты химии этих элементов были разработаны в последнее десятилетие. Химия ниобия и тантала затрагивает самые различные вопросы, в частности некоторые аспекты коллоидной химии, химии координационных соединений, соединений переменной и дробной валентности, соединений, содержащих группы со связями металл— металл, нестехиометрических соединений, а также другие разделы химии твердого состояния. Многие химические свойства однотипных соединений тантала и ниобия удивительно сходны, другие заметно различаются. Химию этих элементов мы рассматриваем параллельно, с тем чтобы четко установить сходство и различие в их поведении. [c.12]

Титан и ниобий образуют двойные сульфаты со щелочными металлами и аммонием как в состоянии высшей, так и низшей степени валентности. Для тантала существование устойчивых в водных растворах двойных солей с сульфатами щелочных металлов и аммония до настоящего времени еще не доказано. Известны только весьма устойчивые в водных растворах комплексные сульфаты тантала и титана с сульфатом аммония. [c.7]

В отличие от своего аналога — ванадия — ниобий значительно менее склонен к переходу в низшие валентные состояния, а тантал вообще не известен в растворе в валентности ниже 5. Нормальные окислительно-восстановительные потенциалы, вычисленные теоретически, составляют [54] для N5205/N5 — 0,1 в, для Ы5 +/М5 —1,1 в. Для системы ТагОб/Та приводится величина —0,81 в. Экспериментальное определение потенциалов этих систем чрезвычайно затруднено явлениями гидролиза. Приведенные величины показывают, что восстановление ниобия и тантала до металлов электролизом водных растворов мало вероятно [374]. [c.150]

Отделение химии и металлургии Заведующий L. W. Н. Hallett Направление научных исследований применение статистических методов в аналитической химии теоретический расчет частоты колебания молекул электролитическая диссоциация индия и сплава индия с висмутом в водных щелочных растворах кинетика и механизм гетерогенных каталитических реакций низшее валентное состояние ниобия и тантала боразотные гетероциклические соединения устойчивость кумариновых кислот ацилирование по Фриделю — Крафтсу производных декалина электрохимия органических соединений дифференциальный термический анализ полимеров. [c.269]

Давление пара оксидов некоторых металлов, имеюп],их несколько валентных состояний, таких как 0(1, Nb и др., заметно различается для разных валентных состояний. Здесь следует помнить, что в сильно окислительной среде, каковой является воздушная плазма, а также в условиях падения температуры по аксиальной координате реактора и вообш,е но тракту установки в самом реакторе возможно наличие низших оксидов, однако в сравнительно низкотемпературной зоне очень вероятно суш,ествование высших оксидов металлов-примесей. С этой точки зрения гадолиний (Оё) должен полностью сопутствовать урану. Меньше вероятность того же для высших оксидов ванадия и ниобия, однако абсолютное давление этих оксидов в зоне сепарации [c.227]

Успех был достигнут благодаря подбору катализатора, позволяющего вести процесс с высокой скоростью и селективностью. Активными оказались соединения молибдена, вольфрама, ванадия, титана, ниобия и других металлов в различных валентных состояниях. Для большей эффективности они используются в виде соединений, растворимых в реакционной массе — цитратов, наф-тенатов, ацетилацетонатов. Практическое значение, по-видимому, получили соли высших карбоновых кислот (нафтенаты и др.), в присутствии которых происходит типичный гомогенный катализ. Механизм реакции еще не совсем ясен. [c.564]

Настоящее сообщение посвящено проверке метода определения ниобия в присутствии больших количеств титана, основанного на дифференциальном гидролизе [11, а также метода выделения ниобия таннином в присутствии аскорбиновой кислоты [2]. Метод, предложенный В. А. Ошманом, состоит в предварительном восстановлении титана до трехвалентного состояния и последующем гидролизе ниобия в 0,5 N соляной кислоте (способность к гидролизу титана при переходе его в более низкое валентное состояние понижена). В процессе работы был использован радиоактивный изотоп ниобия — Nb (Г = 35 дней). [c.329]

Химические свойства радиоактивного ниобия похожи на свойства циркония, хотя его основное валентное состояние в растворе —5. Нормальные соли ниобия легко гидролизуются с образованием оксисоединений типа NbO b, и легко образуются коллоидные осадки. Присутствие ниобатов имеет важное значение при обработке растворов, так как они, как правило, не растворимы в воде. Даже ниобат натрия может выпасть в осадок. Комллексообразование и устойчивость комплексов напоминают соответствующие свойства циркония, в частности очень прочны фторидные комплексы. [c.96]

Кристаллические структуры актиноидов (см. табл. 39) также тесно связаны с особенностями их электронного строения. Актиний с внешней оболочкой свободного атома s p d s , теряя три валентных электрона, в металлическом состоянии образует ионы Ас с внешней оболочкой р . В результате взаимодействия с электронным газом эти ионы сближаются, но при низких температурах их р-орбитали не перекрываются и вследствие нсевдосферической симметрии ионов упаковываются в плотную гранецентрированную решетку с небольшой тетрагональностью. При повышении температуры вследствие развития р-орбиталей может возникнуть обменное взаимодействие, результатом чего может быть появление объемноцентрированной кубической Р-модификации. Торий имеет внешнюю конфигурацию p d s и в металлическом состоянии четырехвалентен. Его ионы (Th ) имеют внешнюю ортогональную р -оболочку. При низких температурах при сближении ионов перекрытия р-орбиталей не происходит, ионы ведут себя как псевдосферические и в результате ненаправленного взаимодействия с электронным газом упаковываются в плотную кубическую структуру а-тория. С повышением температуры происходит увеличение энергии электронов р -оболочки, р-орбитали вытягиваются и перекрываются, начиная с температуры 1690°. Выше этой температуры возникают ортогонально направленные обменные связи, в результате чего появляется объемноцентрированная кубическая структура р-тория, устойчивая до температуры плавления. Протактиний в связи с наличием внешней оболочки у его иона и устойчивым валентным состоянием Ра , обусловливающим более высокую электронную концентрацию Ъэл1атом), может иметь подобно ванадию, ниобию и танталу и по тем же причинам объемноцентрированную кубическую структуру. Фактически было найдено, что при 20° протактиний имеет ОН, тетрагональную решетку. Тетрагональность может быть обусловлена загрязнениями образца. [c.239]

За последнее время показана способность гидрида титана при легировании другими переходными металлами— V, МЬ и Мо — давать широкие области тройных твердых растворов. Изучение нейтронографическим методом [290], методом неупругого рассеяния нейтронов [293] и методом ПМР [294] показывает также изменение перераспределения водорода по тетраэдрическим и октаэдрическим пустотам решетки и параллельное уменьшение прочности связи водорода. Эти данные можно интерпретировать как изменение валентного состояния водорода. Спектр протонного магнитного резонанса показал две линии — широкую, отвечающую тетраэдрически расположенному водороду, и узкую, отвечающую водороду в октаэдрических пустотах интенсивность последней линии возрастает по мере увеличения содержания второго металла — ванадия, ниобия или молибдена. [c.57]

Переходные металлы IV—VI групп — титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал и при высоких температурах хром, молибден и вольфрам — образуют монокарбиды типа Na l с металлической проводимостью. Это объясняется передачей четырех электронов от атома металла к атому углерода и переходом остальных валентных электронов металла в свободное состояние. Ионы металла и углерода приобретают внешнюю конфигурацию р , которая и обусловливает структуру типа Na l. Металлическая проводимость карбидов Ti , Zr и Hf обусловлена тем, что эти карбиды представляют дефектные твердые растворы с дефицитом углерода, т. е. с избытком атомов металла. [c.184]

Ванадий, ниобий и тантал составляют VB группу периодической системы. В невозбужденном состоянии электронные группировки внешних энергетических уровней атомов этих элементов несколько отличаются друг от друга, а именно у атомов ванадия —3d4s , ниобия—4d 5s и тантала —5d 6s . Таким образом, в невозбужденном состоянии электронными аналогами являются только ванадий и тантал. В возбужденном состоянии, когда один из s-электро-нов ванадия и тантала переходит на другой подуровень, и все пять электронов внешних уровней становятся непарными, т. е. валентными, все три элемента являются электронными аналогами. Наличие на внешних электронных уровнях атомов только d- и s-электронов характеризует эти элементы как металлы. По внешнему виду это серые блестящие металлы с высокими температурами плавления и кипения, не изменяющиеся в воздухе. [c.238]

Катализаторы пиролиза представляют собой сложную систему, основными компонентами которой являются активная масса и носитель. Носитель, обладающ.ий некоторой каталитической активностью, придает катализатору требуемые механические свойства (прочность) и способствует его стабильности. Активный компонент в большинстве предлагаемых катализаторов пиролиза состоит, в основном, из оксидов металлов переменной валентности — ванадия, ниобия, индия, железа и др. Каталитическая активность таких оксидов в процессе пиролиза связана, по-видимому, с изменением их валентности в каталитическом процессе. Так, было показано, что окисленный ванадиевый катализатор пиролиза, содержащий в качестве активного компонента пятивалентный ванадий, обладает (без предварительной активации) низкой активностью и приобретает максимальную активность только после восстановления ванадия водородом (например, водородом, содержащимся в составе продуктов пиролиза) до низшей валентности. Сильновосстановленный образец катализатора, проявляющий высокую активность с первых минут подачи сырья, содержит ванадий, восстановленный, по-видимому, до У0о,5 (одновалентное состояние), обнаруженного на его дифрактограммах. Время, необходимое для восстановления ванадия до активного состояния, зависит от температуры при 300 °С для этого требуется 15 мин, при 750 °С — менее 1 мин. Протекание окислительно-восстановительных реакций в процессе каталитического пиролиза можно предположить и для других катализаторов. [c.10]

В другом патенте [96] указываются каталитические вещества, включающие окислы или другие соединения соответствующих металлов, содержащих электрон, определяющий валентность, в оболочке, расположенной непосредственно под внешней оболочкой. К этим металлам относятся [97, 98] скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, циик, иттрий, цирконий, ниобий, молибден, мазурий, рутений, родий, палладий, серебро, кадмий, лантан, гафний, тантал, вольфрам, рений, осмий, иридий, платина, золото, ртуть, актиний, торий и уран. За исключением меди, циика, серебра, кадмия, золота и ртути, все эти элементы относятся к амфотерным и характеризуются наличием незанолнепных двух или трех внешних электронных оболочек. Медь, серебро и золото в состоянии высших валентностей также относятся к амфотерным элементам. [c.387]

Высшее состояние валентности +5 является для ниобия и тантала особо характерным. Их пятиокиси ТзгОб и — твердые вещества, [c.483]

Высшее состояние валентности-(-5 является для ниобия и тантала особо характерным. Их пятиокиси ТагОа и ЫЬгОд — твердые вещества, нерастворимые ни в воде, ни в кислотах сплавляясь со щелочами, они образуют соли ниобиевых и танталовых кислот, отвечающие по составу фосфатам. [c.674]

В процессе деления и побочных ядерных реакций образуется значительное количество высокоактивных продуктов деления, из которых наиболее существенными являются рутений, цирконий, ниобий и редкоземельные элементы. Чтобы удовлетворить предъявлямые к чистоте плутония требования, необходимо снизить первоначальное содержание продуктов деления в 10 —10 раз. В основе всех методов отделения плутония от большинства продуктов деления лежит использование переменной валентности плутония, который в состоянии окисления + 3 и +4 близок по химическому поведению к ионам редкоземельных элементов, а в шестивалентном состоянии резко отличается от них. [c.343]

Фаза ЫЬ1+д 5е2 при составе ЫЬхооЗеа парамагнитна [26, 27]. При температуре выше комнатной почти точно выполняется закон Кюри—Вейсса при температуре ниже 200" К, судя по величине магнитной восприимчивости, происходит переход в антиферромаг-нитное состояние. Присоединение атомов ниобия к фазе приводит к уменьшению магнитной восприимчивости и постепенному переходу от магнетизма типа Кюри—Вейсса, характерного для стехиометрической фазы, к парамагнетизму, почти не зависящему от температуры. Магнитные свойства этой фазы были рассмотрены в свете общего правила 8 л на каждый атом ниобия приходится один неспаренный электрон. Диселенид ниобия ЫЬх.ооЗсо может быть описан как соединение нормальной валентности и должен быть полупроводником. Добавление атомов ниобия приводит к постепенному заполнению зоны проводимости и одновременно к делокализации неспаренного электрона [27]. [c.170]

Этими авторами также получены при электролитическом восстановлении раствора 1<расно-коричневого сульфата в 41%-й серной кислоте темно-зеленые гексагональные дихроидные кристаллы, пропускающие зеленый свет вдоль главной оптической оси и красный через боковые грани. В чистом виде кристаллы не выделены. Титрованием марганцевокислым калием установлена средняя валентность ниобия в этом сульфате в пределах 3.37—3.39. Авторы приписывают этому соединению среднюю валентность 3.33, что отвечает вхождению в молекулу пяти атомов ниобия в трехвалентном состоянии и одного пятивалентного атома. [c.27]