Хром

Ванадий

Простые вещества. Ванадий
Ванадий

Ванадий

Ванадий (V) — тугоплавкий металл (tпл=1915 °С), химически довольно инертный. При стандартных условиях по шале твердости металлов ванадий занимает среднее положение. Твердость ванадия значительно меньше, чем, например, титана и хрома, но выше, чем меди и алюминия.

Ванадий можно растворить лишь в горячей концентрированной серной или азотной кислоте, царской водке. Именно инертность обеспечила этому металлу широкое применение. Сплав ванадия и никеля, обладающий механическими свойствами стали, многократно превосходит ванадий по химической стойкости.

Чистый ванадий получают при восстановлении оксида ванадия кальцием:

V2O5+5Са→ 2V+5CaO.

Ванадий проявляет большое разнообразие степеней окисления: от +2 до +5. Высший оксид V2O5 — вещество жёлто-оранжевого цвета. Соответствующая ему кислота существует только в растворах.

Ванадий реагирует с горячими щелочами:

V2O5+2KOH→ 2KVO32О,

при этом образуются соли ванадиевой кислоты — ванадаты.

Ещё большее применение находит феррованадий — сплав ванадия сжелезом. Ванадий в таком сплаве содержится до 30 %.
Ванадий сравнительно дёшев и может легко заменять сталь при создании коррозионно-стойких изделий. Даже небольшое (до 1%) содержание ванадия в стали повышает её упругость примерно в два раза!

Хром

Металлический хром
Металлический хром

Хром(Cr) — серебристый металл белого цвета, твёрдый и тугоплавкий (tnл=1890 °С). При комнатной температуре он не окисляется на воздухе. Металлический хром устойчив к окислению даже при повышенной температуре, в то время как в порошковом состоянии ( в виде мелкой стружки) - сгорает на воздухе уже при 300 °С, образуя зелёный оксид хрома (III) Cr2О3.

Феррохром (содержащий около 60 % хрома) и чистый хром используются в качестве добавок к сталям: образующийся сплав — хромистая сталь — отличается высокой твёрдостью и устойчива к окислению. Самая популярная марка нержавеющей стали содержит 18% хрома и 6% никеля. Такая сталь используется в химической и нефтехимической промышленности, а также для изготовления бытовых приборов. Сплавы хрома и никеля — нихромы, не только устойчивы к коррозии, но и обладают высоким электрическим сопротивлением. Из них изготовляют спирали накаливания электронагревательных приборов. Многие изделия покрывают тонким (0,1 мкм) слоем металлического хрома — хромируют. Хромовое покрытие придаёт изделию красивый внешний вид и защищает его от коррозии.

Название «хром» (от греч. «хрома» — «цвет», «краска») подчёркивает разнообразие окраски солей этого металла. Так, в водных растворах соединения хрома (П) имеют небесно-голубой цвет, хрома (III) — фиолетовый или зелёный, хрома (VI) — оранжевый или жёлтый. Если соединения хрома(П) проявляют основные свойства, то соединения трёхвалентного хрома амфотерны.

Сульфид хрома

Сульфид хрома имеет химическую формулу(Cr2S3). Но иногда свойства полученного соединения сильно зависят от того, какие химические реакции используют при его получении. Вот, пример, любая попытка получить сульфид хрома Cr2S3 из водного раствора обречена на неудачу: образующееся вещество легко разлагается водой с выпадением осадка гидроксида хрома Cr(OH)3 и выделением большого количества сероводорода:

2CrCl3+3Na2S+6H2O→ 2Cr(OH)3+6NaCl+3H2S.

Однако если в кварцевую трубку поместить несколько граммов порошка безводного хлорида хрома, над которым пропустить ток сухого сероводорода, постепенно повышая температуру до 600 °С, образуется сульфид хрома Cr2S3 в виде чёрных кристаллов с металлическим блеском:

2CrCl3+3H2S +t°→ Cr2S3+6HCl.

Это соединение инертно не только по отношению к воде, но и к разбавленным кислотам.