3.2. Прості речовини

Одержуюють Сr, Мо, W переробкою природних сполук, кінцевим продуктом якої, як правило, є оксиди Cr₂O₃, MoO₃, WO₃, які і відновлюють різними відновниками за високих температур:

Cr₂O₃ + 2Al 2Cr + Al₂O₃

MoO₃ + 3H₂ Mo + 3H₂O.

Дуже чисті метали одержуюють електролізом розплавів, а у випадку хрому – розчинів їх сполук.

Незважаючи на те, що Cr, Mo та W у ряду напруг знаходяться перед воднем, з хімічної точки зору це малоактивні елементи, тому що на їх поверхні утворюється тонка захисна плівка оксидів. При нагріванні та видаленні захисної плівки вони здатні взаємодіяти з багатьма елементами. В ряду Сr - W хімічна активність зменшується, при цьому за більшістю фізичних та хімічних властивостей Мо та W подібні між собою і в певній мірі відрізняються від хрому.

Реакції з простими речовинами:

2Cr + 3Г₂ 2CrГ₃ ( Г = Cl, Br, I; з F₂ утворюються CrF₄ та CrF₅);

E + 3F₂ → EF₆ ( E = Mo, W );

2E + 5Cl₂ → 2ECl₅ ( E = Mo, W );

E + 2Br₂ → EBr₄ ( E = Mo, W );

6E + 6I₂ → [E₆I₈]I₄ ( E = Mo, W );

2Cr + 3O₂ → 2Cr₂O₃;

2E + 3O₂ → 2EO₃ ( E = Mo, W ).

При нагріванні з вуглецем утворюються карбіди Cr₇C₃, MoC₂, MoC, W₂C, WC; з азотом – нітриди CrN, Mo₃N, Mo₂N, MoN, WN₂; з фосфором – фосфіди Cr₃P, MoP, MoP₂, Mo₃P, WP, WP₂; з сіркою – сульфіди Cr₂S₃, MoS₂, Mo₂S₃, Mo₂S₅, MoS₃, WS₂, WS₃.

З іншими металами утворюють сплави.

Реакції з найважливішими реагентами:

2Cr + 3H₂O Cr₂O₃ + 3H₂;

Mo + 3H₂O MoO₃ + 3H₂;

W + 2H₂O WO₂ + 2H₂.

З HCl та H₂SO₄(розб) реагує тільки хром:

Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂;

Cr + H₂SO₄ → CrSO₄ + H₂.

Cr, Mo та W при нагріванні розчиняються в суміші HF з HNO₃:

2E + 8HF + 2HNO₃ → H₂[EF₈] + 2NO + 4H₂O ( E = Cr, Mo, W ).

Окисно – лужні розплави (NaOH + NaNO₃; KOH + KClO₃;

Na₂CO₃ + NaNO₃) розчиняють Cr, Mo i W з утворенням хроматів, молібдатів та вольфраматів:

2E + 4NaOH + 3O₂ → 2Na₂EO₄ + 2H₂O;

E + 3NaNO₃ + 2NaOH → Na₂EO₄ + 3NaNO₂ + H₂O ( E = Cr, Mo, W ).

3.3. Бінарні сполуки

У бінарних сполуках Cr, Mo та W проявляють всі ступені окиснення від +1 до +6, однак найбільш стійкими для Cr є +3 та +6, Mo - +4 та +6, а W - +6. Сполуки з вищими ступенями окиснення елементів, як правило, є ковалентними, проявляють кислотні властивості. Зі зменшенням ступеню

окиснення кислотний характер сполук послаблюється.

Крім сполук, що відповідають певним ступеням окиснення, для Сr, Мо та W відомо багато “нестехіометричних” сполук з О, S, N, P та іншими елементами.

3.3.1. Сполуки з воднем

Cr, Mo, W не утворюють “стехіометричних” сполук з воднем, але добре адсорбують його, особливо при нагріванні, з утворенням твердих розчинів. При охолодженні водень із цих розчинів виділяється, особливо із твердих розчинів Мо та W.

3.3.2. Галогеніди

Найбільше значення із галогенідів Cr, Mo та W мають фториди та хлориди. Більшість з них одержуюють прямою взаємодією металів з галогенами. Хром утворює лише ди-, три- та тетрагалогеніди, а молібден та вольфрам - ще і вищі – пента – та гексагалогеніди.

Більшість галогенідів з низькими ступенями окиснення елементів є

сильними відновниками, з легкістю утворюють комплексні сполуки.

2CrCl₂ + 2H₂O → 2Cr(OH)Cl₂ + H₂;

CrCl₂ + 6NH₃ → [Cr(NH₃)₆]Cl₂.

Дигалогеніди Mo та W є сполуками кластерного типу зі зв′язком

Ме–Ме, наприклад, за даними рентгеноструктурного аналізу МоСl₂ відповідає формула [MoCl₈]Cl₄. Комплекс [Mo₆Cl₈]⁴⁺ є стійкою кластерною групою, зовнішньосферні іони Cl^-виконуюють роль містків, що зв′язуюють кластери між собою.

При дії на MoCl₂ лугів утворєються основа [Mo₆Cl₈](OH)₄, яка при взаємодії з кислотами дає солі [Mo₆Cl₈]⁴⁺. Цей іон може бути комплексоутворювачем, координуючи по шість лігандів на кожен атом Mo, наприклад, [(Mo₆Cl₈)Cl₆]^2-; [(Mo₆Cl₈)(OH)₄(H₂O)₂].

Відомі кристалогідрати CrГ₆∙6H₂O ( Г = F, Cl, Br, I ). У водному розчині при нагріванні з СrСl₃∙6Н₂О відбуваються такі перетворення:

[Cr(H₂O)₆]Cl₃ [Cr(H₂O)₅Cl]Cl₂ · H₂O [Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl · 2H₂O

^{синьо - фіолетовий світло - зелений жовто - зелений}

Відомі також галогеніди, тверді речовини МоF₃, МоCl₃, МоВr₃. МоСl₃ на повітрі поступово перетворюється в оксохлорид МоOСl .

Галогеніди елементів у вищих ступенях окиснення, як правило, - леткі сполуки з ковалентним типом зв′язків, з легкістю гідролізують у воді з утворенням оксогалогенідів:

MoCl₅ + H₂O MoOCl₃ + 2HCl;

MoF₆ + H₂O MoOF₄ + 2HF.

Проявляють схильність до диспропорціювання:

WCl₆ + 6HI → WI₄ + 6HCl + I₂;

MoCl₅ + H₂ → MoCl₃ + 2HCl;

2MoCl₄ → MoCl₃ + MoCl₅.