Тантал валентность

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

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]

Общая характеристика элементов подгруппы ванадия. Атомы V, КЪ и Та характеризуются валентной электронной конфигурацией (п—1)с1 пх . При этом у атомов тантала валентным орбиталям предшествует заполненная п—2)/ -оболочка. Как и у элементов подгруппы титана, -орбитали сильно дефектны. Наличие пяти валентных электронов способствует проявлению характеристической степени окисления +5. Их энергетическая неравноценность обусловливает появление переменных низших степеней окисления +2, +3, +4. [c.299]

Кроме бериллия, электролизом расплавленных солей можно получать и другие тугоплавкие металлы (скандий, иттрий, титан, цирконий, гафний, торий, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, вольфрам и рений). Все они являются элементами переходных групп периодической системы, для которых характерно образование катионов нескольких валентностей. [c.530]

Характерная для ниобия и тантала тенденция к использованию при образовании химической связи всех своих валентных электронов обычно осуществляется за счет перехода их в высшую степень окисления +5. При низких же степенях окисления эта тенденция осуществляется за счет образования связей М—М (см. сл. главу). [c.544]

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]

Какое валентное состояние наиболее характерно для тантала [c.220]

Но атомы металлов третьего переходного ряда, от Ьи до Н , не настолько больше атомов соответствующих металлов второго переходного ряда, как можно было бы ожидать. Причина этого заключается в том, что после Ьа вклиниваются металлы первого внутреннего переходного ряда-лантаноиды. Переход от Ьа к Ьи сопровождается постепенным уменьшением размера атомов по причине возрастания ядерного заряда-этот эффект носит название лантаноидного сжатия. Поэтому атом гафния оказывается не столь большим, как следовало бы ожидать, если бы он располагался в периодической таблице непосредственно за Ьа. Заряд ядра у 2г на 18 единиц больше, чем у Т1, а у НГ он на 32 единицы больше, чем у 2г. Вследствие указанного обстоятельства металлы второго и третьего переходных рядов имеют не только одинаковые валентные электронные конфигурации в одинаковых группах, но также почти одинаковые размеры атомов. Поэтому металлы второго и третьего переходных рядов обладают большим сходством свойств между собой, чем с металлами первого переходного ряда. Титан напоминает 2г и НГ в меньшей мере, чем Zr и НГ напоминают друг друга. Ванадий отличается от МЬ и Та, но сами названия тантал и ниобий указывают, как трудно отделить их один от другого. Тантал и ниобий были открыты в 1801 и 1802 гг., но почти полвека многие химики считали, что имеют дело с одним и тем же элементом. Трудность выделения тантала послужила поводом назвать его именем мифического древнегреческого героя Тантала, обреченного на вечный бесцельный труд. В свою очередь ниобий получил свое название по имени Ниобы, дочери Тантала. [c.438]

Рассматривая в целом соединения ванадия и его аналогов с электроотрицательными элементами, можно отметить ряд особенностей. Во-иервых, большое многообразие соединений различного состава, что свидетельствует о широких валентных возможностях ванадия, ниобия и тантала как типичных представителей (-металлов. Во-вторых, во многих случаях, даже у некоторых галогенидов, отмечается наличие фаз переменного состава. Это свидетельствует о малом ионном вкладе в химическую связь, что обусловлено сравнительно высокими электроотрицательностями самих металлов и недостаточно выраженной окислительной активностью халькогенов и тяжелых галогенов. Наиболее ярко последняя особенность проявляется при взаимодействии ниобия и тантала с теллуром — одним из наименее [c.308]

Согласно этой теории, катализ происходит только при структурном и энергетическом соответствии катализируемых молекул данному катализатору. Теорией Баландина было предсказано, что реакции каталитического гидрирования бензола и дегидрирования циклогексана могут идти только на переходных металлах, имеющих гранецентрированную кубическую структуру или гексагональную структуру и притом атомные радиусы строго определенных размеров. При этих условиях шестичленные циклы образуют на октаэдрических гранях кристаллов металла шесть связей М— — С — С, валентный угол которых близок тетраэдрическому углу. Данным условиям удовлетворяют палладий, платина, иридий, родий, осмий и все они являются активными катализаторами гидрирования бензола и дегидрирования циклогексана. В то же время металлы, обладающие объемноцентрированной структурой, например тантал, вольфрам, даже при почти таких же размерах их атомных радиусов, как у платиновых металлов, а также металлы, имеющие такую же кристаллическую структуру, как платина, но иные размеры атомных радиусов, в частности серебро, золото, или не относящиеся к переходным элементам — медь, цинк,—все эти металлы не проявляют каталитической активности в вышеуказанных реакциях. Таким образом, структура поверхностных соединений бензола и циклогексана с платиновыми металлами была описана и доказана. Мало того, было, в сущности, установлено, что в условиях катализа подобные соединения легко и притом в точности воспроизводятся. Иначе катализ был бы невозможен. [c.59]

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]

К -элементам пятой группы относятся ванадий, ниобий и тантал. На внешнем квантовом слое у атомов ванадия и тантала находится по два -электрона, а у атома ниобия вследствие провала — один -электрон. Остальные валентные электроны находятся на -подуровне предпоследнего квантового слоя [c.96]

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]

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]

Элементы ванадий, ниобий, тантал способны давать соединения, в которых проявляют положительную валентность 2, 3, 4 и 5. Наиболее устойчивы и характерны их соединения с максимальной валентностью. Таковы, например, оксиды типа Ме Од. Они проявляют амфотерные свойства с преобладающим кислым характером, снижающимся в соответствии с ростом порядкового номера в направлении V -> Nb -> Та. [c.308]

Напряжение пробоя защитной окисной пленки на тантале зависит от чистоты металла. Небольшие примеси W и Мо не оказывают влияния на напряжение пробоя. Металлические примеси с большей, чем у тантала, валентностью увеличивают электронную проводимость окисла и способствуют образованию электронных лавин, приводя к пробою пленки. Избыток угле-растворимости, а также дефекты и неравномер- [c.128]

Напишите электронные формулы атомов ванадия, ниобия и тантала. Какие валентности они проявляют Напишите электронные формулы ионов V , ЫЬ " " и Та +. Назовите области применения ванадия и ниобия. [c.349]

Из элементов подгруппы ванадий —ниобий —тантал наибольшее практическое значение имеет ванадий и его соединения. Максимальная положительная валентность этих элементов, равная 5, обусловливается потерей атомами этих элементов пяти валентных электронов. В атомах ванадия и тантала на внешнем слое находится 2 электрона, в слое, соседнем с внешним, (8+3) электронов, а в атоме ниобия, соответственно 1 и (8+4) электронов. [c.253]

В наиболее типичных соединениях ванадий, ниобий и тантал проявляют валентность, равную 5. Пятиокиси рассматриваемых элементов являются ангидридами, кислотный характер которых уменьшается от ванадия к танталу. [c.262]

На растворимость существенно влияет электронная концентрация. Увеличение числа валентных электронов может увеличивать прочность связи и устойчивость фазы, поэтому растворение металлов с высокой валентностью в металлах с низкой валентностью происходит легче, чем обратное явление. Это обстоятельство является причиной низкой растворимости в цирконии бериллия, алюминия, индия. Непрерывные твердые растворы цирконий образует с титаном и гафнием. Тантал и ниобий неограниченно растворяются только в 3-2г и Р-Н . В системах циркония с ванадием и молибденом в отличие от титана имеет место ограниченная растворимость. [c.302]

Однако это условие не может считаться достаточным для объяснения накопленных фактов. Например, металлы с sp-валентными электронами (РЬ, Sn и др.) не дают таких структур, какие характерны для переходных металлов. Затем, несмотря на то, что радиус, например, Та в объемно-центрированной кубической решетке достаточно велик по сравнению с радиусом атома С, чтобы последний мог войти в пустоты решетки тантала, углерод почти не растворяется в объемно-центрированной решетке тантала. Очевидно, устойчивость подобных веществ определяется более сложно, а не просто отношением радиусов атомов. Среди карбидов, нитридов, гидридов есть не только твердые растворы, но и химические соединения переменного состава. Например, по результатам работ Б. Ф. Ормонта и сотрудников тот же углерод с танталом образует различные химические соединения переменного состава. Одно из таких соединений имеет область гомогенности при составе, изменяющемся от ТаСо за до ТаС о,во- Решетка этой Р-фазы отлична от индивидуальных решеток углерода и тантала и представляет собой гексагональную решетку, состоящую из атомов Та, октаэдрические пустоты которой статистически заняты атомами С. Другая, так называемая -f-фаза, представляет собой химическое соединение изменяющегося состава в пределах области гомогенности от Ta o jg до ТаС. Кристаллическая решетка в этом случае состоит из атомов Та с элементарной ячейкой гранецентрированного куба, в октаэдрических пустотах которой находятся атомы С. Когда эти пустоты заполняются полностью атомами С, то решетка превращается в решетку типа Na l (ТаС). Такую же решетку имеет монокарбид титана Ti . В ней может изменяться состав в пределах области гомогенности до Ti g в-Твердость, температура плавления, термодинамические свойства, плотность, периоды решетки и другие свойства этих важнейших жаростойких материалов зависят от состава фаз и изменяются с изменением числа атомов С в решетке. [c.144]

В ряде работ [156] в качестве компонентов каталитического комплекса использовались соединения переходных металлов — аналогов по электронной структуре титана и ванадия гафния, актиния, тантала и тория. Аналогами алюминия являются галлий и таллий. Аналоги титана, ванадия и алюминия должны быть более реакционноспособными, так как энергетические уровни их валентных электронов выше, больше размеры атома и, следовательно, выше их склонность к поляризации. [c.189]

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]

В настоящем сообщении приводится типовой метод получения реактивной чистоты безводных хлоридов циркония, рения, тантала, индия, вольфрама, теллура, молибдена высших валентностей с применением лабораторного оборудования, [c.134]

Адсорбция из раствора сильной кислоты. Ряд металлов, обладающих высокой валентностью, т. е. находящихся в наибольшей степени окисления элемента, обычно способны сильно адсорбироваться при pH 2 или ниже, а некоторые элементы могут адсорбироваться даже из раствора сильной кислоты. Например, Ре + адсорбируется при pH 2. Сурьма, молибден, вероятно, ванадий, тантал, ниобий, торий, цирконий, уран, плутоний и протактиний адсорбируются при pH О или ниже. [c.929]

Характерная для ниобия и тантала тенденция к использованию при образовании химической связи всех своих валентных электронов обычно осуществляется за счет перехода их в высшую степень окисления +5. При низких же степенях окисления эта тенденция осуществляется за счет образования связей М—М. Таким образом, производные низких степеней окисления ниобия и тантала в (кновном относятся к соединениям кластерного типа. [c.441]

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]

Проведение опыта. В бокале осадить гидроокись ниобия (см. опыт № 244), сильно подкислить серной кислотой. Бросить в раствор несколько кусочков цинка. Очень быстро раствор с осадком окращивается в синий цвет вследствие образования соединения ниобия низщей валентности. Аналогичный опыт можно провести с соединением тантала (V) и показать, что в этих условиях тантал не восстанавливается. [c.116]

Здесь уместно отметить одну важную особенность, свойственную всем элементам побочных подгрупп, кроме ШВ-труппы (подгруппа скандия) усиление химической благородности металлов в пределах группы с увеличением атомного номера элемента. В главных подгруппах и в подгруппе скандия сверху вниз нарастают металлические свойства, а начиная именно с подгруппы титана наблюдается обратная закономерность. С этой точки зрения, элементы IVB-группы, так же как и элементы IVA-группы, являются своеобразной границей, разделяющей две противоположные тенденции. Отмеченное обстоятельство связано с тем, что между IIIB- и IVB-группами вклиниваются семейства /-элементов, что наглядно отражается в развернутой (32-клеточной) форме системы. При этом валентные 6s-электроны тяжелых элементов подгрупп титана, ванадия и т.д., следующих за лантаноидами, обнаруживают эффект проникновения сквозь двойной слой из 5d-и 4/-электронов. Этим и обусловлено ослабление металлических свойств гафния, тантала, вольфрама и т.д. На этой особенности основана интерпретащ1Я закономерностей изменения степеней окисления, кислотно-оснбвных и окислительновосстановительных свойств в группах -элементов. [c.391]

Элементы ванадий V, ниобий КЬ, тантал Та, а также искусственно полученный радиоактивный элемент дубний ВЬ составляют УБ-группу Периодической системы Д.И. Менделеева. Общая электронная формула валентного уровня для атомов ванадия и тантала для ниобия 55 . Максимальная степень [c.240]

При использовании относительно мягких механических воздействий возможна избирательная механохимическая активация Менее прочных валентных связей в кристаллах [41, с. 165], приводящая к стадийному разрушению кристаллической решетки. Так, автором совместно с А. А. Бацуевым, Л. И. Строгановой и Л. Шепотько показано, что после такой активации растворы Кислот избирательно выщелачивают из тантало-ниобатов и гюб- рит-вольфрамита крупные катионы группы А (Ыа+, Са +, Ре +, Мп + и др.), что обеспечивает концентрирование ценных элементов в твердом остатке. Установлено, что при сверхтонком измельчении минералов ряда гюбнерит — вольфрамит в центробежной Чланетарной мельнице размер кристаллов уменьшается до 140— [c.53]

Из-за высокой химической стойкости тантал используют пррЕ создании фильер для производства искусственного волокна Соединения ванадия различной валентности применяют для окраски стекол Ниобий входит в состав спецстекол для фотообъективов Керамика на основе ЫЬгОз выдерживает температуру до 1500° С [c.22]

Атомные оптические спектры возникают при электронных переходах в валентной оболочке. Периодичность наблюдается не только в спектрах атомов, но и в электронных спектрах ионов металлов в растворах. Способность вещества в растворе поглощать свет определенных длин волн является одним из свойств химической системы, связанным с энергетической характеристикой валентных электронов атомов. Наиболее четко периодичность наблюдается у переходных металлов больших периодов. В горизонтальном направлении с увеличением заряда ядра полосы поглощения смещаются в длинноволновую область спектра. При этом максимум достигается у элементов в конце переходного периода, а у элементов следуюш,его периода начинается вновь. Так, в ряду ниобий (V) — молибден (VI) — тех-нецкий (УП) максимум полос светопоглощения изменяется от 235 до 290 мм, а в ряду тантал (V) — вольфрам (VI) — рений (УП) — от менее 216 до 226 нм. [c.8]

В случае, если данный элемент образует разнообразные сложные ионы, вместо формул ионов приведен символ элемента с римской цифрой, указывающей валентность элемента например, Мо Та , Ванадий — образует следующие ионы в кислой среде — УО , УО в щелочной среде—УОз У3О9 УеО , Н2УО4И др. Ниобий, тантал и молибден образуют сложные поликислоты, а платиновые металлы — хлоридные комплексные анионы. [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]

Основные научные исследования относятся к неорганической химии. Исследовал соединения ниобия, тантала, молибдена, вольфрама, особенно их галогениды и оксига-логениды. Получил (1866) ниобий восстановлением его хлорида водородом. Открыл (1888) геометрическую изомерию некоторых неорганических комплексов, установив, что комплексные соединения [Pt(R2S)5] l2, где R —органический радикал, могут существовать в виде двух изомеров — цис и транс. Провел анализ многих минералов, в частности монацита, ильменита, танталита, ниобита, эук-сенита. Вслед за А. М. Бутлеровым выступил в поддержку представления о переменной валентности элементов, объяснив ее полтям и неполным использованием единиц сродства. [22, 23, 324, 336] [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология