Wanad Niob i Tantal

Elementy grupy Wanad, Niob i Tantal są dla nich cechy fizyczne przypominające stal. Mieć wysoka temperatura topnienia i wrzeniai są stapiane z żelazem do produkcji stali specjalnych. Są dość odporne na działanie chemiczne i łączą się z tlenem tylko wtedy, gdy są podgrzane do wysokich temperatur.

Chociaż te elementy mają szczerze metaliczny charakter, są zwykle spotykane jako sole ich kwasów tlenowych, czyli jako wanadan (VO₄^-3), niobiany (NbO₃^-1) i Tantalany (TaO₃^-1).

Wanad

Wanad to jest Pierwiastek chemiczny Liczby Atomowej 23 i symbolem V. Jest wśród Metale przejściowe w drugiej grupie towarzyszą Niob i Tantal.

Jego Masa atomowa wynosi 50,942 g/mol. Ma gęstość od 6110 kg/m²³. Jego Temperatura topnienia Jest w temperaturze 1902°C. Jego Temperatura wrzenia jest w 3409°C.

Jest zdolny do przewodzenia prądu elektrycznego, z Przewodność elektryczna od 4,89x10⁶ S/m (Siemens co metr). Jego Przewodność cieplna wynosi 30,7 W / (K * m) (Wat na kelwin-metr).

Ze względu na zróżnicowaną i intensywną kolorystykę związków N. SOL. Sefström, który odkrył go w 1830 roku, nadał temu metalowi nazwę

Wanad na cześć skandynawskiej bogini Vanadis. Pierwiastek znajduje się w wanadynicie [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂], w Carnotita [K₂O * 2UO₃* V₂LUB₅* 3H₂O] oraz w Patronita VS₃.

Również Występuje w węglu peruwiańskim, którego popioły zawierają do 48% pięciotlenku wanadu (V₂LUB₅).

Metal uzyskuje się poprzez redukcję tlenku węglem lub wodorem, przeznaczając jego duże ilości do produkcji stali specjalnych. Dodanie 0,5% do 1% wanadu zwiększa wytrzymałość próbki stali na rozciąganie z 1,16 do 2 ton na centymetr kwadratowy.

Wanad tworzy różne tlenki o charakterze kwasowym. Sole różnych tlenków są zabarwione: te z V₂LUB₂ na przykład są niebieskie z lawendy (lawendy); te z V₂LUB₃ Zielony; te z V₂LUB₄ niebieski, a te z V₂LUB₅ Pomarańczowy.

Pięciotlenek wanadu V₂LUB₅ a niektóre sole z niego pochodzące są używane jako katalizatory w metodzie kontaktowej w celu uzyskania kwasu siarkowego.

Niob

Niob to jest Pierwiastek chemiczny Liczby Atomowej 41 i symbolu Nb. Jest wśród Metale przejściowe w drugiej grupie towarzyszą Wanad i Tantal.

Pierwotnie nazywany Columbiooraz z symbolem Cb, został odkryty w 1801 roku przez C. Hatchett w minerale Columbite Fe (CbO₃)₂. Nie są znane ważne zastosowania tego pierwiastka lub jego związków.

Jego Masa atomowa wynosi 92,906 g/mol. Ma Gęstość z 8570 kg / m²³. Jego Temperatura topnienia znajduje się w temperaturze 2477 ° C, a jego Temperatura wrzenia Jest w ekstremalnie wysokiej temperaturze 4744 ° C.

Ma Przewodność elektryczna od 6,93x10⁶ S/m (Siemens co metr). Jego Przewodność cieplna wynosi 53,7 W / (K * m) (W na kelwin-metr).

Tantal

Tantal to jest Pierwiastek chemiczny Liczby Atomowej 73 i symbolu Ta. Jest wśród Metale przejściowe w drugiej grupie towarzyszą Wanad i Niob.

W 1802 r. A. SOL. Ekeberg znalazł nowy element w minerał o wzorze Fe (TaO₃)₂, podobny do Columbite, i nadał mu nazwę Tantalus, nawiązując do trudności, jakie stwarzało rozpuszczenie minerału.

Jego Masa atomowa wynosi 180,95 g/mol. Ma Gęstość od 16650 kg / m²³, prawie dwukrotnie wyższy niż Niob. Jego Temperatura topnienia znajduje się w temperaturze 3017 ° C, a jego Temperatura wrzenia osiąga się w 5458 ° C. Są to temperatury osiągane tylko w ściśle kontrolowanych warunkach przemysłowych.

Jego Przewodność elektryczna ma wartość 7,61x10⁶ S/m (Siemens co metr). Jego Przewodność cieplna wynosi 57,5 ​​W / (K * m) (Wat na kelwin-metr).

Ze względu na swoją ciągliwość, dużą odporność na prąd elektryczny i bardzo wysoką temperaturę topnienia, był używany jako żarnik w żarówkach; ale został całkowicie zastąpiony przez Tungsten, zwany również wolframem, bardzo obfity i łatwy do uzyskania w stanie czystym.

Tantal można utwardzić stopem z niewielką ilością innych pierwiastków. Z takich stopów wykonuje się nierdzewne narzędzia i instrumenty, które można sterylizować w płomieniu bez uszkadzania cięcia. Węglik tantalu jest niezwykle twardy i jest używany jako narzędzie tnące w maszynach do obróbki stali.

Przykłady związków wanadu, niobu i tantalu

Dwutlenek wanadu (V₂LUB₂)

Trójtlenek wanadu (V₂LUB₃)

Czterotlenek wanadu (V₂LUB₄)

pięciotlenek wanadu (V₂LUB₅)

Wanadynit [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂]

Karnotyt [K₂O * 2UO₃* V₂LUB₅* 3H₂LUB]

Patronit (VS₃)

Kolumbit Fe (NbO₃)₂

Monofosforan Niobu (NbP)

Tlenek Niobu (NbO)

Borek Niobu (NbB)

Węglik Niobu (NbC)

Tantalian żelaza [Fe (TaO₃)₂]

Węglik tantalu (Ta₂DO)