химический каталог




Аналитическая химия ниобия и тантала

Автор И.М.Гибало

лектрическими свойствами [264].

Тантал и ниобий обладают способностью не вызывать в живых тканях воспалительных процессов, что позволяет использовать их в медицине. Пятиокись тантала используется для присыпания ран с целью ускорения свертывания крови и применяется при ожогах. Чистые металлические ниобий и тантал находят применение при производстве деталей часов, фотоаппаратов, оптических приборов и хирургических инструментов [155]. Некоторые сплавы с никелем, вольфрамом и рением являются заменителями платины, иридия и золота. Металлический тантал и пятиокись тантала используются в качестве катализаторов [1549].

Глава II

ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НИОБИЯ, ТАНТАЛА И ИХ СОЕДИНЕНИЙ

Ниобий и тантал имеют очень близкие радиусы атомов ц ионов и мало отличаются друг от друга по химическим свойствам, но все же различие в их свойствах существует. Атомные радиусы ниобия и тантала равны соответственно 1,45 и 1,47 А; ионные радиусы имеют следующие значения (в А): 0,69 (Nb5-* и Та5+); 0,65 (Nb4+) и 0,62 (Nb^ и Та3+). Ниобий химически более активен; он обладает более выраженным кислотным характером, сравнительно легко восстанавливается в водных растворах и т. д., тогда как у тантала эти свойства обнаруживаются в меньшей степени.

Различие в химических свойствах ниобия и тантала объясняется структурой электронных оболочек их атомов. Электронные конфигурации атомов ниобия и тантала имеют следующий вид: 4d45s' (сверх структуры криптона) для ниобия и 5d36s2 (сверх структуры ксенона) для тантала.

Ниобий относится к металлам второй переходной группы, энергетические уровни электронной оболочки его атома заполнены полностью до уровня 4р. В заполнении более высоких уровней наблюдается отклонение от обычной последовательности: при незаполненном подуровне 4d (четыре электрона) имеется один электрон на подуровне 5s.

Энергия связи электронов Ad и 5s примерно одинакова и составляет ~ 7 эв [523], тогда как энергия связи 4р-электронов — 34 эв, а 4«-электронов — 58 эв. Следовательно, у ниобия равноценными в энергетическом отношении и имеющими небольшую энергию связи являются электроны 4rf45s'. Эти пять электронов принимают участие в химических реакциях.

Тантал относится к третьей переходной группе элементов с недостроенным подуровнем электронов Ы (три электрона) при наличии двух спаренных электронов на подуровне 6s.

При химических реакциях необходим переход одного электрона на орбиту р или d, для чего следует затратить соответст11

вующее количество энергии. Этим и объясняется большая химическая инертность тантала по сравнению с ниобием.

Ниобий и тантал, как и другие металлы переходных групп, в химических реакциях могут не только отдавать электроны, но и присоединять их, что проявляется при взаимодействии с углеродом, азотом и т. д.

Ниобий и тантал имеют несколько валентных состояний: 5, 4, 3, 2 и даже 1. Сообщается (1529] о существовании окислов ниобия Nb02,4 и Nb02,<6. Наиболее типичной в химических соединениях является валентность 5 [55, 368, 455, 609, 802, 1022, 1026, 1029, 1073, 1512]. Соединения тантала низшей степени окисления образуются с большим трудом и не имеют значения в аналитической химии. Ниобий сравнительно легко восстанавливается до 3-валентного состояния, но эти соединения изучены мало. Однако описан ряд методов титриметрического определения ниобия, основанных на окислении 3-валентного ниобия (см. стр. 57).

Высшие окислы ниобия и тантала (Me2Os) обладают амфо-терным характером. Однако кислотные свойства их преобладают над основными, хотя как те, так и другие выражены слабо.

По химическим свойствам Nb и Та значительно отличаются не только от своих соседей — элементов главной подгруппы V группы (As, Р, Sb и Bi), но и otV и Ра, находящихся в побочной подгруппе. У ванадия сильно выражены металлоидные свойства; в этой подгруппе ванадиевая кислота H4V6O17 наиболее сильная (константы диссоциации ванадиевой кислоты равны: TCi =1,1 • 10_2и /(2=1 ? 10~5). Ниобиевая кислота - значительно слабее, а танталовая — еще более слабая. Что касается протак-тиниевой кислоты и ее солей, то их существование не установлено. Благодаря значительной разнице в химических свойствах однотипных соединений количественное отделение тантала или ниобия от ванадия* и протактиния достигается сравнительно просто.

Если сравнивать близлежащие элементы IV и VI групп в горизонтальном направлении: Zr — Nb — Mo; Hf — Та — W,. то можно наблюдать много сходных реакций, особенно с 5-валенг-ными молибденом и вольфрамом, комплексные соединения которых по строению и свойствам похожи на соединения, образуемые ниобием и танталом. Интересно сравнить элементы, расположенные по диагонали, Ti, Nb, W и Zr, Та и U. В ряду Ti, Nb и W имеется близкое сходство радиусов ионов: 0,69 А—Nb (V) и Ti (IV), 0,65 A —W (VI), что обусловливает большое сходство в аналитических реакциях, особенно между ниобием и титаном. Аналогичное сходство существует между Zr и Та. Это вызывает большие трудности при количественном разделении этих элементов. Сходство в хи

страница 4
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Аналитическая химия ниобия и тантала" (4.51Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
судебная практика по возмещению ущерба в связи с пожаром
линзы биофинити
посуда кухонная из нержавейки
работа на своем авто комфорт класса

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)