ונדיום ניוביום וטנטלום

מרכיבי הקבוצה ונדיום, ניוביום וטנטלום הם עבור שלהם מאפיינים פיזיים דמויי פלדה. יש נקודות התכה ורתיחה גבוהות, והם מסותגים עם ברזל לייצור פלדות מיוחדות. הם עמידים למדי בפני פעולה כימית, והם משתלבים רק עם חמצן אם הם מחוממים לטמפרטורות גבוהות.

למרות שלאלמנטים אלה יש בכנות מתכתית, נמצאים בדרך כלל כמלחים של חומצות השומן שלהם, כלומר כוונדיטים (VO₄^-3), ניוביאטס (NbO₃^-1) וטנטליות (TaO₃^-1).

ונדיום

ה ונדיום זה יסוד כימי של האטום מספר 23 וסמל V. זה בין מתכות מעבר בקבוצה השנייה בליווי ניוביום וטנטלום.

שֶׁלוֹ מסה אטומית הוא 50.942 גרם למול. יש צְפִיפוּת מ 6110 ק"ג / מ '³. שֶׁלוֹ נקודת המסה זה בטמפרטורה של 1902 מעלות צלזיוס. שֶׁלוֹ נקודת רתיחה זה ב -3409 מעלות צלזיוס.

הוא מסוגל להוביל זרם חשמלי, עם מוליכות חשמלית מ- 4.89x10⁶ S / m (סימנס בכל מטר). שֶׁלוֹ מוליכות תרמית שווה ל- 30.7 W / (K * m) (וואט לקלווין מטר).

בשל הצבעים המגוונים והעזים של תרכובותיה, נ. ז. Sefström, שגילה אותו בשנת 1830, העניק למתכת זו את השם ונדיום לכבוד האלה הסקנדינבית ונדיס. היסוד נמצא בוונדיניט [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂], בקרנוטה [ק₂O * 2UO₃* וי₂אוֹ₅* 3H₂O] וב- Patronita VS₃.

גַם הוא נמצא בפחם הפרואני, שאפרו מכיל עד 48% ונדיום פנטוקסיד (V₂אוֹ₅).

המתכת מתקבלת על ידי הפחתת התחמוצת עם פחמן או מימן, תוך הקצאת כמויות גדולות שלה לייצור פלדות מיוחדות. הוספת 0.5% ל -1% ונדיום מעלה את חוזק המתיחה של דגימת פלדה מ 1.16 ל -2 טון לסנטימטר מרובע.

ונדיום יוצר תחמוצות שונות, בעלות אופי חומצי. המלחים של התחמוצות השונות צבעוניים: אלה של V₂אוֹ₂ למשל, הם כחולים מלבנדר (לבנדר); אלה של וי₂אוֹ₃ ירוק; אלה של וי₂אוֹ₄ כחול, ואלה של וי₂אוֹ₅ תפוז.

Vanadium Pentoxide V.₂אוֹ₅ וחלק מהמלחים המופקים ממנו משמשים כ זרזים בשיטת המגע להשיג חומצה גופרתית.

ניוביום

ה ניוביום זה יסוד כימי של האטום מספר 41 וסמל Nb. זה בין מתכות מעבר בקבוצה השנייה בליווי ונדיום וטנטלום.

נקרא במקור קולומביוועם סמל Cb, התגלה בשנת 1801 על ידי C. האצ'ט במינרל קולומביט פה (CbO₃)₂. אין יישומים חשובים ידועים של יסוד זה או תרכובותיו.

שֶׁלוֹ מסה אטומית הוא 92.906 גרם למול. יש צְפִיפוּת של 8570 ק"ג / מ '³. שֶׁלוֹ נקודת המסה ממוקם ב 2477 מעלות צלזיוס, וזה שלה נקודת רתיחה זה בטמפרטורה גבוהה במיוחד של 4744 מעלות צלזיוס.

יש מוליכות חשמלית מ 6.93x10⁶ S / m (סימנס בכל מטר). שֶׁלוֹ מוליכות תרמית הוא 53.7 W / (K * m) (וואט לקלווין מטר).

טנטלום

ה טנטלום זה יסוד כימי של מספר אטומי 73 וסמל טא. זה בין מתכות מעבר בקבוצה השנייה בליווי ונדיום וניוביום.

בשנת 1802, א. ז. אקברג מצא אלמנט חדש ב מינרל עם הנוסחה Fe (TaO₃)₂, בדומה לקולומביט, ונתן לו את שמו של טנטלוס, תוך רמז לקשיים שהתמוסס המינרל הציע.

שֶׁלוֹ מסה אטומית הוא 180.95 גרם למול. יש צְפִיפוּת מ 16650 ק"ג / מ '³, כמעט כפול מזה של ניוביום. שֶׁלוֹ נקודת המסה ממוקם בטמפרטורה של 3017 מעלות צלזיוס, וזה שלה נקודת רתיחה מגיעים אליו ב -5458 מעלות צלזיוס. מדובר בטמפרטורות שמגיעות אליהם רק בנסיבות תעשייתיות מבוקרות מאוד.

שֶׁלוֹ מוליכות חשמלית בעל ערך של 7.61x10⁶ S / m (סימנס בכל מטר). שֶׁלוֹ מוליכות תרמית שווה 57.5 W / (K * m) (וואט למקלווין מטר).

בשל משיכותו, עמידות רבה לזרם חשמלי ונקודת התכה גבוהה מאוד, הוא שימש כחוט נימה במנורות ליבון; אבל זה הוחלף לחלוטין על ידי טונגסטן, הנקרא גם טונגסטן, שופע מאוד וקל להשגה במצבו הטהור.

ה ניתן להקשיח את הטנטלום על ידי סגסוגת עם כמויות קטנות של אלמנטים אחרים. סגסוגות כאלה משמשות לייצור כלים ומכשירים אל חלד, אותם ניתן לעקר בלהבה מבלי לפגוע בחיתוך. טנטלום קרביד הוא קשה ביותר, ומשמש ככלי חיתוך במכונות פלדה.

דוגמאות לתרכובות ונדיום, ניוביום וטנטלום

ונדיום דו חמצני (V.₂אוֹ₂)

ונדיום טריוקסיד (V.₂אוֹ₃)

ונדיום טטרוקסיד (V.₂אוֹ₄)

ונדיום פנטוקסיד (V.₂אוֹ₅)

ונדינית [פב₃(VO₄)₂* PbCl₂]

קרנוט [ק₂O * 2UO₃* וי₂אוֹ₅* 3H₂אוֹ]

פטרונייט (VS₃)

קולומביט פה (NbO₃)₂

ניוביום מונופוספיד (NbP)

תחמוצת ניוביום (NbO)

ניוביום בוריד (NbB)

ניוביום קרביד (NbC)

טנטלט ברזל [Fe (TaO₃)₂]

טנטלום קרביד (טא₂ג)