Соединения V(IV)

Получение:

1. V

   синий

   ₂O₅ + H₂C₂O₄  VO₂ + CO₂ + H₂O

2. V₂O₅ + FeSO₄ + H₂SO₄  VOSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + H₂O

V₂O₅ + HCl(конц)  VOCl₂ + Cl₂ + H₂O

в концентрированном растворе зеленые, в разбавленном – голубые [VO(H₂O)₅]²⁺

3. V

   Серо-коричневый

   OCl₂ + NaOH  NaCl + VO(OH)₂

V

расплав

H₂O

H₂O

Na₂SO₄ + H₂O

OCl₃ + KCl  K₂[VOCl₄] + Cl₂

4. VO₂

V

(разб)

жёлто-коричневый

O(OH)₂ + NaOH  Na₂V₄⁺⁴O₉ +

VOSO₄

Физические свойства:

Твёрдые вещества, VO₂,VO(OH)₂ – нерастворимые в воде вещества,

соли VO²⁺ и V₄O₉^2- растворимы в воде.

Химические свойства:

1. Обменные реакции

VO₂ H₂O

VO(OH)₂ + H₂SO₄  VOSO₄ + H₂O

Na₂V₄O₉ Na₂SO₄ + H₂O



VO(OH)₂  VO₂ + H₂O

См. также «Получение»

2. Устойчивы в водных растворах, способны окисляться (V⁺⁴V⁺⁵) и восстанавливаться (до V³⁺V²⁺)

V

красный

OSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄  (VO₂)₂SO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

V

фиолет

зеленый

OSO₄ + Zn + H₂SO₄  V₂(SO₄)₃ + ZnSO₄ + H₂O

VSO₄

Na₂V₄O₉ + NaOH + Cl₂ Na₃VO₄ + NaCl + H₂O

NaVO₃

Применение: VO₂ – в полупроводниковой технике,

VOSO₄ – катализатор SO₂ + O₂ SO₃.

Соединения V(III)

Получение:

1. V₂O₅ + H₂ H₂O

C

чёрный

O  V₂O₃ + CO₂

KCN KNCO

S SO₂

2. VOCl₃ + S  VCl₃ + SO₂

VCl₄  VCl₃ + Cl₂ (150°С, длительно)

VOCl₂ + Zn + HCl  VCl₃+ ZnCl₂ (водн. раствор HCl)



в растворе [V(H₂O)₆]³⁺ зелёный

[

жёлтый

V(H₂O)₆]Cl₃  VOCl + HCl + H₂O

3. V

   зелёный

   Cl₃ + NaOH  V(OH)₃ + NaCl

4. V

   + HCl  VCl₃ + H₂O

   ₂O₃

V(OH)₃

Физические свойства:

Твёрдые вещества.

Химические свойства:

1. Обменные реакции (см. «Получение»),

а также

VCl₃ + NH₃  [V(NH₃)₆]Cl₃

VCl₃ + KCl  KVCl₄

V₂(SO₄)₃ образует квасцы KV(SO₄)₂ · 12 H₂O

2. Окислительно-восстановительные реакции

В кислой среде восстанавливается до V²⁺

VCl₃ + Zn  VCl₂ + ZnCl₂

В безводном состоянии – до металла

VCl₃ + Ca  CaCl₂ + V

В кислой среде окисляется до V(4) и V(5), в щелочной – до V(5)

VCl₃ + Cl₂ + H₂O  VOCl₂ + HCl

VCl₃ + Cl₂ + NaOH  Na₃VO₄ + NaCl + H₂O

NaVO₃

VO₂(SO₄)₃ + KMnO₄ + H₂SO₄  (VO₂)₂SO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

Применение: не находят.

Соединения V(II)

Получение:

1. V

   чёрный

   ₂O₅ + V  VO

V(OH)₂  VO + H₂O

2. VCl₃ + H₂  VCl₂ + HCl (газовая фаза, 750°С)

VCl₃ + Zn  VCl₂+ ZnCl₂ (водн. раствор HCl)

в растворе сине-фиолетовый [V(H₂O)₈]²⁺

3. V

   коричневый

   Cl₂ + NaOH  V(OH)₂ + NaCl

4. Электролиз водного раствора V₂(SO₄)₃ на ртутном катоде:

V₂(SO₄)₃ + H₂O  VSO₄ + H₂SO₄ + O₂

Физические свойства:

Твёрдые вещества, соли V(2) растворимы в воде.

Химические свойства:

1. Обменные реакции

Вещества выраженной основной природы

+ NaOH

V

+ HCl

Cl₂ V(OH)₂

VSO₄ образует шениты, например (NH₄)₂SO₄ · VSO₄ · 6 H₂O

2. Окислительные свойства малохарактерны, хотя

VCl₂ + Mg  MgCl₂ + V

или электролиз VCl₂ в расплаве KCl + NaCl

Восстановительные свойства выражены

VCl₂ + HCl + O₂  VCl₃ + H₂O

VSO₄ + N₂ + H₂SO₄  VOSO₄ + (N₂H₅)₂SO₄

VSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄  (VO₂)₂SO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

VCl₂ + Cl₂ + NaOH  NaVO₃ + NaCl + H₂O

Применение: восстановители в лабораторной практике.