§18-2 钒分族The Vanadium Subgroup包括:Vanadium (V) Niobium (Nb) Tantalum (Ta) Dubnium (Du)Du 金属是人造元素,制备方法为1967 年:Valence electron configuration:(n 1)d3ns2,例外:Nb 4d45s1一、General Properties 1.Radius:由于镧系收缩,Nb 和 Ta 半径相近2.First ionization energy 随原子序数的增加而增加3.Oxidation number::+2,+3,+4,+5,:+54.Coordination number::4,6,:7,85.Occurrence in nature: 虽然在地壳中的丰度很大,却是稀有元素
钒铅矿(vanadinite): Pb5(VO4)3Cl,Nb、Ta 性质相似,矿共生,若矿物中 Ta 占优势,称为钽钛矿(tantalite): Fe(TaO3)2,若矿物中 Nb 占优势,称为铌铁矿(columbite): Fe(NbO3)2
二、The Simple Substance 1.Physical properties:熔、沸点高,有较大的熔化热和气化热,这说明钒族元素有较强的金属键;纯金属的延展性好,但金属中含 O、H 和 C 等杂质时,金属弹性减弱,硬度增大
2.Chemical properties:(1) 在常温下,由于钝态存在,钒、特别是铌、钽化学活性低,虽然与其还原电位相矛盾 加 热 时 : 4M + 5O22M2O5 2M + 5F22MF5 ( M = V、Nb、Ta)(2) 钒仅溶于热的硝酸、热的浓硫酸、王水中,Nb 和 Ta 溶于热的 HNO3-HF 的混合酸中(Ta 连王水都难溶)
(3)V、Nb 和 Ta 都在氧化剂存在下,熔