О4 + 6H2О
З кислот на нього діють концентрована сірчана і азотна кислоти, плавикова та їх суміші:
+ 4H2SО4=V (SО4) 2 + 2H2О + 2SО2
Особливістю ванадію вважається висока розчинність в ньому водню. У результаті такої взаємодії утворюються тверді розчини і гідриди. Найбільш ймовірна форма існування гідридів - металлообразние з'єднання з електронною провідністю. Вони здатні досить легко переходити в стан надпровідності. Гідриди ванадію можуть із деякими твердими або рідкими металами утворювати розчини, у яких підвищується розчинність водню.
Самостійний інтерес представляють карбіди ванадію, так як за своїми якостями дають для сучасної техніки матеріал з дуже цінними властивостями. Вони виключно тверді, тугоплавкі і володіють хорошою електричної провідністю. Ванадій здатний для освіти своїх карбідів навіть витіснити інші метали з їх карбідів:
V + Fе3С=V3С + 3Fе
Відомий цілий ряд сполук ванадію з вуглецем:
3С; V2C; VC; VзС2; V4С3
З більшістю членів головною підгрупи ванадій дає сполуки як бінарні (т. е. що складаються тільки з двох елементів.), так і більш складного складу. Нітриди утворюються при взаємодії порошку металу або його оксидів з газоподібним аміаком:
V + 2NН3=2V3N + 3Н2
V2О2 + 2NH3=2VN + 2H2О + H2
Для, напівпровідникової техніки інтерес представляють фосфіди V3Р, V2P, VP, VP2 і арсеніди V3As, VAs.
Комплексообразующие властивості ванадію виявляються в утворенні з'єднань складного складу типу фосфорно-ванадієвої кислоти H7PV12O36 або Н7 [Р (V2O6) 6].
В системі ванадій - кисень взаємодія починається при нагріванні до температури приблизно 300 ° С. Отримано велику кількість оксидів ванадію, характер яких поступово змінюється при переході від нижчих оксидів до вищих. Відносно недавно виявлений нижчий оксид V2О. Він нестійкий і за своїм характером близький до металевому стану. Його світло-сірі кристали відливають металевим блиском, добре проводять електричний струм.
Оксид VO більш стійкий, не розчиняється у воді, але розчиняється в розбавлених кислотах з утворенням двозарядний катіона V2 +.
+ H2SО4=VSО4 + H2О
Водні розчини ванадію в такій мірі окислення пофарбовані у фіолетовий, або в блідо-блакитний колір. Розчини солей іона V2 + нестійкі і настільки сильні як відновники, що при стоянні виділяють водень прямо з води, а іон ванадію переходить у більш устої-чівие вищі ступені окислення. При додаванні до розчинів будь-якого навіть слабкого підстави утворюється бурий аморфний осад V (OH) 2. У чистому вигляді, проте, виділити його не можна, так як на повітрі він швидко перетворюється на сіро-зелений гідроксид V (ОН) 3.
З особливостей оксиду можна назвати існування за певних концентраціях ванадію димера V2О2, а також абсолютно особливе вплив температури на його стан. Оксиди зазвичай робляться нестійкими при високих температурах і розкладаються. Тут же спостерігається зовсім дивна властивість: оксид VO стійкий лише при високій температурі. Навіть при повільному і поступовому охолодженні він розкладається і переходить до вищих оксиди.
Оксид ванадію, відповідний ступеня окислення +3, має амфотерний характер з переважанням основних властивостей. Як кислотні якості можна розглядати освіту їм з оксидами MgO, MnO, СаО подвійних сполук, а з Fe2О3, Сr2О3, Аs2О3 безперервний ряд твердих розчинів. З оксидами ж лужних металів Li2О і Na2О виходять солі LiVO3, NаVОз, які можна вважати ванадієвими солями.
Зовні V2O3 - блискучі чорні кристали (tпл=1 970 ° С), за структурою подібні корунду, у воді, розчинах лугів і кислотах не розчиняються, крім плавикової та азотної (найшвидше в киплячій):
O3 + 6НМОз=2V (NО3) 3 + ЗН2O
Водні розчини таких солей пофарбовані в зелений колір. З них додаванням аміаку можна осадити рихлий сіро-зелений осад, який вважається гідроксидом ванадію в ступені окислення +3. Відзначимо, що такий стан менш стійко і менш характерно для ванадію, ніж +4 і +5. Тому сполуки ванадію зі ступенем окислення +3 прагнуть перейти в більш стабільний стан і виявляють, отже, властивості відновників.
Синьо-блакитні кристали VO2 на повітрі втрачають свою форму, так як речовина гигроскопично. Це найбільш стійкий оксид ванадію, тому його можна отримати або окисленням нижчих оксидів:
V2О3 + О2=4VО2,
або відновленням вищого:
O5 + Н2С2О4=2VО2 + 2СО2 + Н2О
Оксид VO2 амфотерен і однаково легко розчиняється як у підставах:
VО2 + 2NaOH + 6H2О=Na2 [V4O5] 7Н2O,
так і в кислотах: О2 + 2HC1=VОСl2 + Н2O; + H2SO4=VOSO4 + H2O
Водний його розчин не змінює кольори ні синьої, ні червоною лакмусового папірців, т. е. його амфотерность розподілена порівну між кислотними якостями і основними. Водні розчини солей містять ванадій не у ви...
