Ванадий электронное строение

Благодаря тому, что атомы и ионы аналогичных элементов побочных подгрупп пятого и шестого периодов имеют не только сходное электронное строение, но и практически совпадающие размеры,— а их химических свойствах наблюдается гораздо более близкое сходство, чем в случае элементов четвертого и пятого периодов. Так, цирконий по своим свойствам значительно ближе к гафнию, чем к титану, ниобий сходен с танталом в большей степени, чем с ванадием и т. д. [c.642]

Атомы ванадия, ниобия и тантала имеют характерное для переходных элементов строение их валентные электроны расположены в двух внешних слоях, в периферийном слое— два электрона (у ниобия — один). С предпоследнего слоя в определенных условиях эти элементы отдают еще до трех электронов (ниобий — до четырех). Валентность ванадия, ниобия и тантала в соединениях бывает II, III, IV и V. Валентность V в обычных условиях наиболее стабильна. Электронные формулы элементов подгруппы ванадия [c.3]

Каково строение электронных оболочек атомов ванадия, ниобия и тантала Охарактеризуйте их валентности и степени окисления в соединениях. [c.166]

Строение электронных оболочек атомов ванадия, ниобия и тантала может быть выражено следующими формулами [c.264]

Ванадий, ниобий и тантал между собой и с металлами, близко расположенными к ним Q периодической системе (подгрупп железа, титан,1 и хрома), образуют металлические твердые растворы. По мере /величения различий в электронно.м строении взаимодействую- [c.541]

Хром Ст значительно отличается от титана и ванадия по электронному строению и свойствам. Это объясняется тем, что предыдущие переходные элементы содержат заполненную внешнюю 3-оболочку, в то время как у атома хрома в основном состоянии всего один 48-электрон. Электронное строение хрома (конфигурация Зd 4s ) обусловлено устойчивостью наполовину заполненной [c.154]

Ванадий, ниобий и тантал между собой и с металлами, близко расположенными к ним в периодической системе (подгрупп железа, титана и хрома), образуют металлические твердые растворы. По мере увеличения различий в электронном строении взаимодействующих металлов возможность образования твердых растворов уменьшается [c.438]

Металлохимия элементов V В-г р у п п ы. Ванадий, ниобий и тантал в любых комбинациях образуют друг с другом непрерывные твердые растворы, что отмечается также в системах, образованных этими металлами с изоструктурными (ОЦК) полиморфными модификациями других переходных металлов, не сильно отличающихся по электронному строению. Так, ванадий образует непрерывные твердые растворы с Титаном, металлами подгруппы хрома, 6-марганцем, а-железом ниобий образует непрерывные растворы в твердом состоянии с / -модификациями всех металлов подгруппы титана, молибденом, вольфрамом и -) ураном тантал ведет себя в этом отношении аналогично ниобию. В тех случаях, когда сочетание металлохимических факторов не благоприятствует полной взаимной растворимости, при взаимодействии с (i-металлами образуются ограниченные твердые растворы с широкими областями гомогенности. [c.431]

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]

Подгруппа ванадия (V, N5, Та). Ванадий, ниобий и тантал имеют только одну устойчивую кристаллическую фазу с ОЦК структурой. Свойства жидких ванадия, ниобия и тантала мало изучены. Приведенные в табл. 17 данные показывают, что эти жидкости по своему строению и свойствам, видимо, во многом подобны простым жидкостям подгруппы титана. При плавлении концентрация электронов проводимости почти не меняется, потому что электропроводность остается почти такой же, как в твердой фазе. Концентрация обобществленных электронов Б жидкой фазе должна быть несколько выше, чем у металлов подгруппы титана, так как атомы имеют пять валентных электронов. Соответственно сказанному ранее, температуры плавления и кипения, а также энтропии испарения металлов подгруппы ванадия больше чем у металлов подгруппы титана. Энтропии плавления имеют величины, обычно наблюдаемые при плавлении кристаллов с ОЦК структурой. [c.192]

Можно полагать, что все металлы подгрупп скандия, титана, ванадия, хрома, а также марганец, имеющие при высоких температурах ОЦК структуру и переходящие в жидкое состояние без изменения ближнего порядка и с увеличением объема, будут обнаруживать повышение температуры плавления с возрастанием давления. Экспериментально это подтверждено для железа, родия, никеля и платины до давлений 60 кбар (см. рис. 123). Отсутствие признаков изменения электронного строения и увеличение объема при плавлении кобальта, технеция, рения и металлов платиновой группы с плотными упаковками дают основание полагать, что при повышении давления их температура плавления также возрастает. [c.275]

До последнего времени подавляющее большинство опубликованных в литературе экспериментальных данных и обобщений [1—9] касались комплексов алюминийалкилов с галогенидами титана или ванадия. Именно эти комплексы среди многих десятков других, изу-ченных в лабораториях, нашли практическое применение в полимеризации а-олефинов и ряда других мономеров, получивших промышленную реализацию. По всей вероятности, это вызвано тем, что электронное строение атомов этих переходных металлов оказывается наиболее благоприятным для образования достаточно прочных и вместе с тем высокоэффективных комплексов, способных осуществлять процессы стереоспецифической полимеризации. [c.158]

Общая характеристика переходных элементов. Особенности переходных элементов определяются, прежде всего, электронным строением их атомов, во внешнем электронном слое которых содержатся, как правило, два 5-электрона (иногда — один -электрон ). Невысокие значения энергии ионизации этих атомов указывают на сравнительно слабую связь внешних электронов с ядром так, для ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта энергии ионизации составляет соответственно 6,74 6,76 7,43 7,90 и 7,86 эВ. Именно поэтому переходные элементы в образуемых ими соединениях имеют положительную окисленность и выступают в качестве характерных металлов, проявляя тем самым сходство с металлами главных подгрупп. [c.646]

Известны также обратимые фазовые переходы в низших окислах ванадия и титана, сопровождающиеся резким изменением электронного строения. При фазовом переходе электропроводность испытывает скачок на несколько порядков величины и меняется ее характер от полупроводникового к металлическому. Эти фазовые переходы привлекли к себе внимание широкого круга исследователей, экспериментаторов и теоретиков, ввиду перспективности их технического использования. [c.104]

Используя представления о кайносимметрии, можно выделить более тонкий вид электронной аналогии, так называемую слоевую аналогию (в дополнение к групповой и типовой аналогии). Слоевыми аналогами называют элементы, которые являются типовыми аналогами, но не имеют внешних или предвнешних кайносимметричных электронов. К таким аналогам относятся, например, в IA-группе К, Rb, s и Fr, а Li и Na не являются слоевыми аналогами с остальными щелочными металлами, поскольку у Li присутствует внешняя кайносимметричная 2р-оболочка (вакантная), а у Na кайносимметрнчная заполненная 2р-оболочка является предвнеш-ней. В ПА-группе слоевыми аналогами являются щелочно-земельные металлы (подгруппа кальция), а в П1А-группе — элементы подгруппы галлия и т. д. С точки зрения электронного строения слоевые аналоги являются между собой полными электронными аналогами. Поэтому рассматривать химические свойства элементов группы мы будет в такой последовательности первый типический элемент, второй типический элемент, остальные элементы главной подгруппы, элементы побочной подгруппы. Например, в И1 группе отдельно рассматриваются бор, алюминий, подгруппа галлия, подгруппа скандия в V группе — азот, фосфор, подгруппа мышьяка, подгруппа ванадия п т. п. [c.15]

Изобразите электронное строение атомов эле ментов побочной подгруппы V группы, сопоставьте их с электронным строением атомов элементов главной подгруппы V группы. Как влияет различие в строении электронных оболочек на свойства элементов под группы ванадия [c.204]

У атома ниобия наблюдается проскок электрона, один электрон с внешнего энергетического уровня пере-кодит на /-подуровень предиоследнего уровня, ио, как видно из приведенных электронных формул, у всех атомов элементов этой подгруппы общее число валентных электронов равно пяти. В соответствии с электронным строением атомов ванадий, ниобий и тантал могут проявлять в соединениях степени окисления от +1 до +5. [c.264]

Как видно из рис. IX-64, в основном состоянии атом Nb отличается по строению внешних электронных оболочек от атомов V и Та, но переход к их структуре связан с затратой лишь 3 ккал/г-атом. Интересно, что образование d -оболочек (обычно характеризующихся повышенной устойчивостью) требует в рассматриваемых случаях довольно значительных энергий возбуждения. Последовательные энергии ионизации (эе) атомов ванадия и его аналогов приводятся ниже [c.481]

В атомах, следующих за скандием элементов, продолжается заполнение электронами Зг/-уровпей. К этим элементам относятся титан, у которого два Зй-электрона, ванадий, имеющий Зс -электрона, т. е. V(l) (2) (3s) (Зр) (3d) (4s) . Строение атома следующего элемента — хрома— имеет вид Сг(1) (2) (3s) (3p) (3ii) (4s) так как оказывается, что одному s-электрону выгоднее возвратиться на 3 -уровень. Атом марганца имеет также пять Зс/-электронов и два 4s. В атоме железа шесть 3d-электронов Fe(l) (2) (3s)2(3p) (3d) (4s)2, в атоме кобальта — семь З -электронов и в никеле — восемь. Общее количество электронов, которое может поместиться на -оболочке, равно 10 [2(2-2+1)]. Заполнение Зс -уровня или оболочки завершается в атоме меди (2=29) Си(1) [c.317]

Этим объясняется широкое развитие И. среди переходных металлов по группам, горизонтальным и диагональным рядам пераодаческой системы элементов. В связи с этим при легировании сталей и чугунов главнейшими металлами являются титан, ванадий, хром, марганец, никель, молибден и вольфрам. В первом приближении период решетки твердых растворов аддитивно связан с периодами решеток компонентов. При несовершенном И. с понижением т-ры может происходить распад твердых растворов с образованием двух- или многофазных систем. Подобное яв-.тоние используют для старения металлов, т. е. получения после закалка дисперсноупрочненных сплавов (см. Дасперсноупрочненные материалы), характеризующихся повышенной твердостью, изменением магн. и электр. св-в. В твердых растворах второго рода атомы компонентов отличаются электронным строением и геометрическими характеристиками. В междоузлия металла внедряются атомы неметалла, не изменяя структуры исходного металла (сплава), что предполагает низкую концентрацию внедренных атомов. Твердые растворы внедрения образуют водород, углерод и азот. Содержание углерода в твердом растворе альфа-железа (см. Железо) — 0,025 ат.%, в гамма-железе — 2,03, в твердом растворе ниобия — 0,02 ат.%. Увеличение концентрации усиливает хим. взаимодействие атомов металла и неметалла, изменяет электронную и кристаллическую структуру, вызывает образование внедрения фазы,. Расчет радиусов междоузлий для гексагональных плотноупакованных, гранецентрированных кубических и объемноцентрированных кубических структур позволил сделать вывод о возможности внедрения атомов при гх/гщ < 0,59, где — радиус атома неметалла — радиус ато- [c.487]

Титан и ванадий-элементы 1VB и VB подгрупп соответственно, относятся к семейству d- элементов. Строение внешних электронных оболочек (n-l)d s (для под-грушп.1 титана) и (n-l)d ns (для ванадия и его аналогов). Это обусловливает возможные степени окисления +2, +3, +4 для элементов IV В и +2, +3, +4, +5 для элементов V В подгруппы. [c.34]

Ванадий, ниобий и тантал между собой и с металлами, близко расположенными к ним в периодической системе (подгрупп железа, титана и хрома), образуют металлические твердые растворы. По мере увеличения различий в электронном строении взаимодействующих металлов возможность образования твердых растворов уменьшается, а интерметаллических соединений, например типа СозУ, ГезУ, К1зУ, А12У и др., возрастает. [c.590]

По строению электронных уровней атомы этих элементов существенно отличаются от атомов элементов VA-группы. Ванадий, ниобий И тантал являются типичными d-элементами, в атомах которых достра- [c.89]

По электронному строению Rsn и Rson элементы делятся на две подгруппы главную VIA — О, S, Se, Те, Ро, внещний электронный слой которой содержит 6 электронов, и побочную VIB —Сг, Мо, W, — во внешнем электронном слое входящих сюда элементов содержится 1 или 2 электрона. Элементы подгруппы VIA — неметаллы с максимальной отрицательной степенью окисления —2 и положительной -Ьб (за исключением кислорода). Элементы подгруппы VIB — металлы, которые вследствие близости энергий s-состояния внешнего и -орбиталей предвнешнего уровней способны переходить в довольно устойчивое состояние со степенью окисления -f6. Правда, склонность проявлять максимальную степень окисления у них выражена слабее, чем в подгруппе ванадия, вследствие повьь шенной прочности -орбиталей, на каждой из которых — по одному электрону (правило Гунда). [c.347]

Применение электронных спектров для получения сведений о строении можно проиллюстрировать примером исследования электронного строения иона ванадила [67]. Спектры иона вана-дила VO были интерпретированы как указание на значительный вклад я-связи за счет электронов кислорода и пустых орбиталей ванадия в связь V0. Сходство спектров переноса заряда твердых веществ, для которых на основании рентгеновских данных было установлено наличие группы V0 +, и спектров растворов явилось доказательством того, что водные растворы содержали V0(H20) , а не У(0Н)г . Протонирование VO должно было бы отчетливо проявиться в спектрах переноса заряда. Высказывалось предположение, что кислород не протонируется, так как его основность понижена из-за я-связи с ванадием. Была построена полная схема молекулярных орбиталей V0(H20)s [67], и дано отнесение полос в спектре V0SO4-5H20 в водном растворе. Аналогичные исследования других оксикатионов также свидетельствуют о значительном вкладе я-связей металл — кислород [68]. Они оказали большую помощь в установлении электронного строения этих веществ. [c.201]

Взаимодействие парамагнитных ионов с лигандами может быть двух типов 1) электрон от лиганда переходит на одну из свободных орбит парамагнитного иона с тем же направлением спина или 2) электрон от лиганда переходит на орбиту, занятую электроном парамагнитного иона с обратным спином. Изменение характера ковалентной связи наблюдалось на примере иона при кристаллизации стекла сподуменового состава (Ы20-А120з 48102). в стекле связь ванадия с кислородом первого типа, а в кристалле Зй-электрон ванадия полностью спарен и сигнал исчезает. Эти данные подтверждают заключение о том, что стекло и кристалл отличаются не только степенью упорядочения, но и электронным строением. [c.101]

Предварительные данные по этим исследованиям указывают на то, что прямая зависимость состояния ЗЙ-электронов, локализованных на ванадии, от координационного числа ванадия не наблюдается. Однако в искаженных пирогруппах Зй-электроны локализуются только в одном положении. Следовательно, симметрия и сила кристаллических полей играют существенную роль в образовании в данном узле решетки. Более четкое влияние оказывают заряд катиона и его электронное строение. [c.23]

Как видно из данных табл. 6, максимальная близость параметров ячеек модельных соединений отмечается у четырех пар отмеченных выше (с. 177) полных изоэлектронных аналогов Л В 04, и это объясняется во всех случаях причинами, аналогичными для рассмотренной пары ЗЮд—А1РО4. По электронному строению пара 0аР04—А1Аз04 отличается среди данной группы аналогов. Это объясняется тем, что катионная часть этих соединений образована элементами, находящимися на одинаковом отдалении от лучей, пересекающихся в клетке ванадия Периодической системы. [c.182]

Сравнивая некоторые свойства боридов тугоплавких металлов, связанные с электронным строением этих металлов, можно заметить, что электрическое сопротивление боридов титана, ванадия и хрома ниже, чем соответствующих металлов, а бориды ниобия, тантала, молибдена и ванадия имеют более высокое электрическое сопротивление, прлчем относительное повышение сопротивления увеличивается по мере заполнения недостроенного -уровня переходного металла. [c.107]

Пз табл. 14 видно, что усредненные кулоновские интегралы для ( -орбиталей примерно в два раза больше интегралов для s-орбиталей, а различия между интегралами для s- и р-орбиталей незначительны. Это является свидетельством в пользу большей адекватности методов, подобных варианту spd ППДП Сэнтри — Сегала (см. 1) или Клака (см. 3), в которых кулоновские интегралы для S- и р-орбиталей считаются равными и отличающимися от интегралов для -орбит. Однако в работе [236] для оксокомплек-сов платины, марганца, хрома и ванадия было получено удовлетворительное описание электронного строения и с использованием кулоновских интегралов, усредненных по всем АО. В целом количество расчетов комплексов с эмпирическими кулоновскими интегралами невелико, и для определения пределов применимости рассмотренных выше методов требуются дополнительные исследования. [c.104]

На основе кластерной модели авторы [14] исследовали соединения разной природы 1) тугоплавкие соединения -элементов 1Уа и Уа подгрупп периодической системы (карбиды, нитриды, низшие оксиды), на основе которых ведется интенсивный поиск сверхтвердых и сверхпроводящих материалов 2) оксиды ванадия, применяемые в оптике и микроэлектронике 3)ванада-ты 5-, р-, /-элементов, являющиеся перспективными материалами в лазерной оптике 4) оксидные соединения 4/- и 5/-эле-ментов, также представляющие практический интерес. С помощью кластерной модели для перечисленных систем изучались не только электронное строение и характер химической связи, но и особенности рентгеновских эмиссионных, рентгеноэлектронных, оптических спектров. [c.243]

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]

Титан (Ti) и ванадий (V) — элемелгы побочных подгрупп соответственно четвертой и пятой групп периодической системы элементов Д. И. Менде аеева. Элект-р онное строение атомов таково Ti ls 2s 2/5 3s 3/j 3d-4,s , V b 2s 2p 3s= 3jO =3ii 4s2 (валентными являются электроны 3d- и 45-подуровней). Титан проявляет в соединениях степени окисления от +2 до +4, ванадий — от +2 до +5. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология