Piata vedľajšia skupina prvkov (V.B)

Vypracovala: Mgr. Zuzana Szocsová

• Prvky uvedenej skupiny patria medzi prechodné prvky a medzi kovy

• Za normálnych podmienok sú to látky pevného skupenstva

• V zlúčeninách sa vyskytujú s oxidačným číslom II, III, IV, najstálejším oxidačným číslom je oxidačné číslo V, najmä pri nióbe a tantale.

• Vo valenčnej sfére majú 5 elektrónov

• Elektrónová konfigurácia valenčných elektrónov tantalu: 5d³ 6s² a vanádu: 3d³ 4s²

• Elektrónová konfigurácia valenčnej sféry nióbu je: 5d⁴ 6s¹

• Dubnium – rádioaktívny prvok

   

   

   

Vanád

• V zlúčeninách sa vanád vyskytuje s oxidačným číslom V, IV, III, II, I, 0 a –I.

• Jeho zliatinu so železom nazývame ferovanád

• Vanád sa priemyselne vyrába z oxidu vanadičného (V₂O₅), ktorý je za prítomnosti železa pri vysokej teplote redukovaný kremíkom (kremík = redukčné činidlo). Vanád, ktorý týmto postupom vzniká tvorí s prítomným železom zliatinu ferovanád.

• Získavanie čistého vanádu: redukciou oxidu vanadičného (V₂O₅) vápnikom Ca

V₂O₅ + 5 Ca → 2 V + 5 CaO

• Pri izbovej teplote je málo reaktívny – nereaguje s kyslíkom, nereaguje so zriedenými kyselinami (výnimkou je kyselina fluorovodíková HF), nereaguje s roztokmi hydroxidov alkalických kovov

• Pri teplote nad 600°C reaguje s kyslíkom za vzniku V₂O₅

• Použitie vanádu: prísada do ocelí

• Oceľovosivý tvrdý kov

• Má nízku hustotu a vysoký bod topenia

Zlúčeniny vanádu:

Chlorid vanadičitý VCl₄ – vzniká priamym zlučovaním vanádu s chlórom, hnedá kvapalina.

VCl₄ + 4 HF → VF₄ + 4 HCl

Fluorid vanadičný VF₅ – vzniká disproporcionáciou fluoridu vanadičitého - zahrievaním na 600°C

2 VF₄ → VF₃ + VF₅

Oxid vanadičitý VO₂ – má amfotérny charakter, v roztokoch kyselín a v roztokoch hydroxidov sa ľahko rozpúšťa na zodpovedajúce vanadičité soli alebo na vanadičitany. Má tmavomodré sfarbenie.

Oxid vanadičný V₂O_{5 –} má výrazné kyselinotvorné vlastnosti. Je to oranžová kryštalická látka. Rozpúšťa sa v roztokoch hydroxidov alkalických kovov – vznikajú bezfarebné vanadičnany, používa sa ako katalyzátor pri oxidačných procesoch.

VO, V₂O_3, VO₂, V₂O₅ – tuhé látky, ktoré sú nerozpustné vo vode.

Výskyt v prírode: v zemskej kôre je vanád málo rozšírený (patronit VS₄, vanadinit, karnotit a pod.)

Niób

• Striebrosivý kov

• Na vzduchu je stály, je odolný voči kyselinám aj voči lúčavke kráľovskej

• Rozpúšťa sa len v kyseline fluorovodíkovej

• Získavame ho z oxidu Nb₂O₅, ktorý je redukovaný hliníkom alebo uhlíkom

• Zlúčeniny: oxid niobičný Nb₂O₅ – má kyslý charakter, NbCl₅ – chlorid niobičný

Tantal

• Striebrosivý kov

• Na vzduchu je stály, je odolný voči kyselinám aj voči lúčavke kráľovskej

• Rozpúšťa sa len v kyseline fluorovodíkovej

• Získavame ho z K₂[TaF₇] jeho redukciou so sodíkom Na alebo elektrolyticky

• Chemicky odolný

• Tvrdý

• Pružný

• Použitie: v zliatinách s chrómom na výrobu nástrojov (napríklad: chirurgické nástroje kostné náhrady, v stomatológii)

• Zlúčeniny: oxid tantaličný Ta₂O₅ – má kyslý charakter, TaCl₅ – chlorid tantaličný

Použitá literatúra:

Juraj Krätsmár – Šmorgovič a kolektív, Všeobecná a anorganická chémia, vydavateľstvo Osveta, 1994, ISBN 80-217-0532-9, str. 366, 367

www.wikipedia.sk

Zdroj obrázkov:

http://sk.wikipedia.org/wiki/Van%C3%A1d