Ванадий реагирует с водой при комнатной температуре

Какие металлы реагируют с водой?

Прежде всего следует запомнить, что металлы делят в целом на три группы:

1) Активные металлы: к таким металлам относятся все щелочные металлы, щелочноземельные металлы, а также магний и алюминий.

2) Металлы средней активности: к таковым относят металлы, расположенные между алюминием и водородом в ряду активности.

3) Малоактивные металлы: металлы, расположенные в ряду активности правее водорода.

В первую очередь нужно запомнить, что малоактивные металлы (т.е. те, что расположены после водорода) с водой не реагируют ни при каких условиях.

Щелочные и щелочноземельные металлы реагируют с водой при любых условиях (даже при обычной температуре и на холоде), при этом реакция сопровождается выделением водорода и образованием гидроксида металла. Например:

Магний из-за того, что покрыт защитной оксидной пленкой, реагирует с водой только при кипячении. При нагревании в воде оксидная пленка, состоящая из MgO, разрушается и находящийся под ней магний начинает реагировать с водой. При этом реакция также сопровождается выделением водорода и образованием гидроксида металла, который, однако, в случае магния нерастворим:

Алюминий так же, как и магний, покрыт защитной оксидной пленкой, однако в этом случае кипячением ее разрушить нельзя. Для ее снятия требуются либо механическая чистка (каким-либо абразивом), либо ее химическое разрушение щелочью, растворами солей ртути или солей аммония:

Металлы средней активности реагируют с водой лишь тогда, когда она находится в состоянии перегретого водяного пара. Сам металл при этом должен быть нагрет до температуры красного каления (около 600-800 о С). В отличие от активных металлов, металлы средней активности при реакции с водой вместо гидроксидов образуют оксиды металлов. Продуктом восстановления и в этом случае является водород:

Fe + H₂O = FeO + H₂ (в зависимости от степени нагрева)

Источник

Помогите с тестом по химии 9 класс Заранее спасибо!)

#1)Какой из данных металлов реагирует с водой при комнатной температуре?
Это:
магний
ванадий
серебро
рубидий

Какой из данных металлов не вытесняет водород из раствора серной кислоты?
Это:
натрий
ртуть
цинк
кадмий

Какой из данных металлов не вытесняет медь из раствора его соли?
Это:
серебро
магний
цинк
никель

#2Ознакомься с уравнением химической реакции, отображающим получение металла:
SnO2+2H2→Sn+2H2O.

Определи, какой химический элемент в данной реакции является окислителем. Впиши знак этого элемента.
Ответ: .

Сколько электронов принимает атом данного элемента в ходе реакции? Впиши это число.
Ответ: . электрона.

#3)Закончи уравнение химической реакции взаимодействия лития с хлором.

Если перед формулой получается коэффициент «1», ячейку оставляй пустой.
. Li+. Cl2→.

#4)Закончи уравнение химической реакции взаимодействия графита с алюминием:

Если у химического элемента коэффициент 1, оставь окошко пустым.
. C + .Al →.

#5)Составь уравнение химической реакции, протекающей при взаимодействии кислорода с цинком. Вычисли, чему равна сумма коэффициентов в уравнении реакции, и введи её в качестве ответа
Ответ.

#6)Вычисли, сколько литров (н. у.) водорода могут прореагировать с 0,06 моль графита.
Вычисляй с точностью до трёх знаков после запятой.

#7)Выбери формулу вещества, с помощью которого можно осуществить превращение:

#8)Выбери формулы веществ, необходимых для осуществления превращения:

А. Mg(OH)2 Б. NaCl В. AgNO3 Г. HCl Д. H2O

(Запиши ответ в виде: 1Д2Г3

#9Установи соответствие между химическим элементом и семейством элементов, к которому он принадлежит:
1. IА. инертные газы
2. BaБ. галогены
3. NaВ. щелочные металлы
4. KrГ. щелочноземельные металлы

Запиши ответ в виде сочетания букв и цифр без пробелов: например, А1Б2В3Г4.

Источник

Все химические реакции, которые необходимы для успешной сдачи ОГЭ

Правило 1.1. Взаимодействие простых веществ (металлов и неметаллов) с водой

1) Щелочные (Li-Fr) и щелочноземельные (Ca-Ra) металлы взаимодействуют с водой при комнатной температуре с образованием щелочи (растворимого основания) и выделением водорода. Например:

2) Магний также взаимодействует с водой, но при сильном нагревании и с образованием нерастворимого гидроксида:

3) Алюминий реагирует с водой, но только если убрать оксидную пленку:

4) Металлы, находящиеся в ряду активности от Zn (включительно) до Pb (включительно), взаимодействуют с парами воды (т.е. при температуре выше 100°С), при этом образуются оксиды соответствующих металлов и водород:

5) Металлы, стоящие в ряду активности правее водорода, с водой не взаимодействуют даже при нагревании.

Cu + H₂O → реакция не идет.

6) Из неметаллов с водой реагируют галогены, C и Si при высоких температурах:

Правило 1.2. Взаимодействие оксидов с водой

1) Основные оксиды щелочных и щелочноземельных металлов реагируют с водой при комнатной температуре с образованием соответствующих щелочей:

2) Амфотерные оксиды не реагируют с водой и не растворяются в ней.

ZnO + H₂O → реакция не идет.

3) Кислотные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующих кислот: P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

Только в случае NO₂ образуются две кислоты:

2NO₂ + H₂O → HNO₂ + HNO₃ и, как следствие, при взаимодействии с щелочами образуются две соли (нитраты и нитриты соответствующего металла):

SiO₂ + H₂O → реакция не идет.

Источник

Помогите с тестом по химии 9 класс Заранее спасибо!)
#1)Какой из данных металлов реагирует с водой при комнатной температуре?
Это:
магний
ванадий
серебро
рубидий

Какой из данных металлов не вытесняет водород из раствора серной кислоты?
Это:
натрий
ртуть
цинк
кадмий

Какой из данных металлов не вытесняет медь из раствора его соли?
Это:
серебро
магний
цинк
никель

#2Ознакомься с уравнением химической реакции, отображающим получение металла:
SnO2+2H2→Sn+2H2O.

Определи, какой химический элемент в данной реакции является окислителем. Впиши знак этого элемента.
Ответ: .

Сколько электронов принимает атом данного элемента в ходе реакции? Впиши это число.
Ответ: . электрона.

#3)Закончи уравнение химической реакции взаимодействия лития с хлором.

Если перед формулой получается коэффициент «1», ячейку оставляй пустой.
. Li+. Cl2→.

#4)Закончи уравнение химической реакции взаимодействия графита с алюминием:

Если у химического элемента коэффициент 1, оставь окошко пустым.
. C + .Al →.

#5)Составь уравнение химической реакции, протекающей при взаимодействии кислорода с цинком. Вычисли, чему равна сумма коэффициентов в уравнении реакции, и введи её в качестве ответа
Ответ.

#6)Вычисли, сколько литров (н. у.) водорода могут прореагировать с 0,06 моль графита.
Вычисляй с точностью до трёх знаков после запятой.

#7)Выбери формулу вещества, с помощью которого можно осуществить превращение:

#8)Выбери формулы веществ, необходимых для осуществления превращения:

А. Mg(OH)2 Б. NaCl В. AgNO3 Г. HCl Д. H2O

(Запиши ответ в виде: 1Д2Г3

#9Установи соответствие между химическим элементом и семейством элементов, к которому он принадлежит:
1. IА. инертные газы
2. BaБ. галогены
3. NaВ. щелочные металлы
4. KrГ. щелочноземельные металлы

Запиши ответ в виде сочетания букв и цифр без пробелов: например, А1Б2В3Г4.

Источник

Ванадий

ЧТО ТАКОЕ ВАНАДИЙ

[Vanadium; по имени древнескандинавской богини красоты Ванадис (Vanadis)], V — хим. элемент V группы периодической системы элементов; ат. н. 23, ат. м. 50,9414. Металл серебристо-серого цвета. В соединениях может проявлять степени окисления от +2 до +5. Наиболее стойки и типичны соединения со степенью окисления +5.

Природный В. состоит из изотопов 61 V (99,75%) и 50 V (0,25%); получены изотопы 47 V, 48 V, 62 V и 53 V, важнейший иэ к-рых 48 V (период полураспада 16 ± 0,2 суток). В. был обнаружен (1801) мекс минералогом А. М. дель Рио в свинцовой руде. В 1831 существование В. окончательно установил шведский химик Н. Г; Сефстрем.

Металлический ванадий получил (1869) англ. химик Г.Э. Роско восстановлением хлорида (VC12) водородом. В пром-сти В. начали применять на рубеже 19— 20 вв. в качестве легирующей добавки к стали (произ-во броневых плит во Франции, стали для автомобилей на заводах Форда). Содержание В. в земной коре 0,015%. В.— довольно распространенный, но рассеянный в породах и минералах элемент. Входит в состав более 65 минералов: патронита, карнотита, роскоэлита, моттрамита, деклуазита, ванадини-та, тюямунита и др. Содержится в комплексных рудах др. металлов, в веществах органического происхождения (осадочных железных рудах, углях, битумах, нефти и др.), в морской воде.

Ванадий извлекают как побочный продукт при переработке уранового сырья, фосфоритов, бокситов и пр. Кристаллическая решетка В. объемноцентрированнаяв кубическая с периодом а = 3,024 А (т-ра 25° С); плотность В. чистотой 99,8— 99,9% (т-ра 20° С) 6,11 г/см3; t_пл 1950° С; t_кип 3309° С; температурный коэфф. линейного расширения (т-ра 20—1100° С) 10,9 • 10 -6 град-1; коэфф. теплопроводности при т-ре 100 и 500° С соответственно 0,074 и 0,088 кал/см • сек • град; ср. значение удельной теплоемкости при пост, давлении и т-ре 20—100° С составляет 0,119 кал/г • град; теплота плавления 82,5 кал/г; теплота испарения 2150 кал/г. Упругость пара: при т-ре 1300 К составляет 1,34 • 10-10, при т-ре 2000 К —1,76 • 10-3, при т-ре 2600 К — 1,47, при т-ре 3000 К — 26,8 мм рт. ст. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 4,5 ± 0,9 барн/атом. Мех. св-ва в значительной степени зависят от наличия примесей, особенно примесей внедрения.

В зависимости от содержания примесей получают В. от хрупкого и твердого (HV > 300 кгс/мм2) до пластичного и мягкого (HV = 60—80 кгс/мм2). Микротвердость чистейшего В.— 65 кгс/мм2. Предел прочности В. чистотой 99,7—99,9% составляет 32—60 кгс/мм2, чистотой выше 99,9% — 19—22 кгс/мм2; предел текучести соответственно 28—45 и 11— 12 кгс/мм2. Относительное удлинение в зависимости от чистоты от 17 до 45%, сужение поперечного сечения от 25 до 75—85%. Угол загиба без разрушения чистого ванадия составляет 180°. Модуль упругости 13 800— 14 100 кгс/мм2, модуль сдвига 4730 кгс/мм2, модуль сжимаемости 55340 кгс/см2.

Удельное электрическое сопротивление В. чистотой 99,9% (т-ра 26° С) 22,6 • 10-6 ом • см. Ионизационный потенциал 6,8 эв. Работа выхода 3,79 эв. В.— сверхпроводник второго рода, т-ра перехода в сверхпроводящее состояние 5,3 К (99,9% У).Для В. характерны парамагнитные св-ва. Отличается высокой хим. стойкостью в органических к-тах, в разбавленных неорганич. к-тах (кроме фтористоводородной к-ты) при охлаждении, в морской воде, растворах различных солей, в расплавах щелочных металлов. Растворяется в плавиковой, концентрированной азотной и серной к-тах, в «царской водке», в расплавленных щелочах.

При комнатной т-ре стойкий на воздухе. Окисление начинается при нагревании до т-ры 300° С и становится интенсивным при т-ре 600—700° С, когда образующаяся пятиокись В. расплавляется (tпл 675° С) и стекает с поверхности металла. При повышенной т-ре реагирует с большинством неметаллов, образуя соответствующие соединения (карбиды, нитриды и т. д.).

Методы получения применение

Металлический ванадий получают восстановлением пятиокиси ванадия алюминием (металл чистотой 95%, к-рый служит исходным материалом для дальнейшего рафинирования др. методами, для произ-ва феррованадия и сплавов титан — ванадий — алюминий), кальцием или углеродом (использование углерода наиболее перспективно); восстановлением хлорида (VCl3) жидким магнием; термической. диссоциацией йодида (VI2) (получаемый металл — наиболее высокой чистоты). Метод термической диссоциации используют и для рафинирования металла.

Черновой металл (чистотой 95—99%) рафинируют электролизом в солевой ванне (с помощью расплавленных хлоридов), переплавкой в индукционных, дуговых и электроннолучевых печах, зонной плавкой в высоком вакууме (до чистоты около 99,8—99,9%). Плотный металлический В. получают плавкой, а также прессованием с последующим спеканием или горячим прессованием. Для получения пластичного беспористого В. необходим высокий вакуум (не ниже 10 -5 мм рт. ст.) или среда чистого инертного газа, не должно быть взаимодействия с материалом тигля. Плавка возможна в тиглях из BeO, ThО₂, CeS и СаО (кратковременная).

Перспективна бестигельная плавка или плавка в водоохлаждаемом медном тигле. В. можно подвергать деформированию (ковке, волочению) в холодном состоянии с промежуточными отжигами, в горячем состоянии — со спец. защитой (инертным газом, обработкой в оболочке); возможна ковка с кратковременным нагревом на воздухе с последующим удалением поверхностного твердого слоя. При обработке В. резанием применяют высокие скорости резания с небольшой подачей, а в качестве смазки — керосин.

Отжиг с целью дегазации, снятия напряжений и получения макс, пластичности целесообразно проводить в высоком вакууме, в среде очищенного аргона или гелия при норм, или пониженном давлении, т-ра отжига 900—1000° С. Осн. область применения В.— произ-во спец. сталей . В. может быть использован для изготовления покрытий топливных элементов и оболочек ядерных реакторов. Ванадиевые листы и покрытия применяют в судостроении и хим. аппаратостроении.

Ванадиевую фольгу используют в качестве прослойки при плакировании стали и тугоплавких металлов титановыми, циркониевыми сплавами, а также сплавами благородных металлов; можно применять В. в качестве высокотемпературного припоя для тугоплавких металлов. Из чистого В. изготовляют антикатоды рентгеновских трубок, рентгеновские фильтры для получения чистого Kа-излучения хрома. В. служит основой сверхпроводящих сплавов, твердых сплавов и др. сплавов со спец. св-ва-ми , присадкой к др. переходным металлам. Соединения В. находят применение в химической промышленности (как активные катализаторы), в стекольной, текстильной и др. отраслях пром-сти.

Характеристика элемента

Ванадий является как бы связующим между подгруппой VA и подгруппой VB. Его химия до такой степени напоминает химию подгруппы мышьяка, что в степени окисления + 5 ванадию соответствует кислота, гораздо более устойчивая, чем кислоты сурьмы и висмута — членов главной подгруппы. Одновременно же этот элемент образует простое вещество в виде типичного устойчивого тугоплавкого металла. По количеству степеней окисления ванадий напоминает азот.

Правда, при низших степенях окисления из ряда +1, +2, +3, +4 свойства образуемых им соединений уже напоминают больше химию металла, чем неметалла. По стабильности валентные состояния ванадия неравноценны. Самым устойчивым состоянием ванадия является +4, а степень окисления +1 подтверждается его органическими производными. В комплексах K5[V(CN)5NO] и карбонилах [V(CO)6]¯ и V(CO)₆ при координационном числе, равном 6, его степень окисления —1 или даже нуль.

Свойства простого вещества и соединений

В виде металла с чистотой, близкой к 100%, ванадий — серебристо-серый металл, ковкий, пластичный, твердый и стойкий к коррозии. Небольшие примеси углерода резко меняют его температуру плавления: чистый плавится при

1900°C, а с добавкой углерода температура плавления поднимается до

2700° С. При этом металл становится твердым и хрупким. Ванадий при комнатной температуре устойчив к
большинству реагентов: воде, кислороду, щелочам, не окисляющим кислотам, за исключением плавиковой, которая легко растворяет оксидную пленку ванадия:

Растворяется ванадий в азотной кислоте, «царской водке», концентрированной серной кислоте :

При повышении температуры до 500—700° С он реагирует с большинством неметаллов :
t°
V + 2Cl₂ → VCl₄

Элемент образует целый ряд оксидов . Их характер меняется от основного у VO и V₂O₃ до кислотного V₂O₅, который образует при растворении в воде бледно-желтый раствор слабой ванадиевой кислоты .
Соли этой кислоты образуются при взаимодействии ванадия с расплавом щелочей :

Известны его соединения со всеми галогенами , а также нитриды, сульфиды, арсениды и силициды. Для техники важен высокотвердый и тугоплавкий карбид ванадия VC, нитрид VN,
а для производства серной кислоты сульфат ванадила VOSO₄.

Получение и использование

Ванадий в земной коре более распространен ,чем медь, цинк или свинец, однако крупные месторождения его крайне редки. Получают его при обжиге полиметаллических руд (обычно в виде феррованадия), далее переводят в металл восстановлением кальцием, углем, водородом или иодидным способом. Главное применение ванадия — получение высококачественной стали и сплавов.

Ванадий — элемент, активно участвующий в процессах, совершающихся в живой природе. Он находится в целом ряде растений, а содержание его у морских ежей и голотурий достигает 10%. О роли его в организмах существуют две гипотезы: одна утверждает, что он участвует в процессах дыхания (как железо в гемоглобине), а согласно другой — ванадий прежде всего участвует в процессах питания. Опыты по введению ванадия в пищу животных показали, что он благотворно влияет на аппетит.

Лит.: Савицкий Е. М., Бурлавов Г, С. Металловедение тугоплавких металлов и сплавов. М., 1967; Гончаре н-к о А. С. Электрохимия ванадия и его соединений. М., 1969; Ефимов Ю. В., Барон В. В., Савицкий Е. М. Ванадий и его сплавы. М., 1969

Статья на тему Ванадий

Похожие страницы:

Понравилась статья поделись ей

Leave a Comment Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник