WikiSort.ru - Не сортированное

Оксид ванадия
Общие
Систематическое наименование	Оксид ванадия(IV)
Традиционные названия	Окись ванадия
Хим. формула	VO2
Физические свойства
Состояние	чёрно-синие кристаллы
Молярная масса	82,94 г/моль
Плотность	4,34 г/см³
Термические свойства
Т. плав.	1545 °C
Т. кип.	2727 °C
Мол. теплоёмк.	57,3 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования	-713 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12036-21-4
PubChem	82849
Рег. номер EINECS	234-841-1
SMILES	O=[V]=O
InChI	1S/2O.V GRUMUEUJTSXQOI-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	30047
ChemSpider	74761
Безопасность
NFPA 704	0 2 0
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Оксид ванадия(IV) (также диоксид ванадия) — бинарное неорганическое соединение, окись металла ванадия с формулой VO₂, чёрно-синие кристаллы, не растворимые в воде, образует кристаллогидраты.

Получение

• Восстановление оксида ванадия(V) при сплавлении с щавелевой кислотой:

${\displaystyle {\mathsf {V_{2}O_{5}+H_{2}C_{2}O_{4}\ {\xrightarrow {T}}\ 2VO_{2}+2CO_{2}+H_{2}O}}}$

• Нагревание оксидов ванадия(III) и ванадия(V) в инертной атмосфере:

${\displaystyle {\mathsf {V_{2}O_{3}+V_{2}O_{5}\ {\xrightarrow {T}}\ 4VO_{2}}}}$

Физические свойства

Оксид ванадия(IV) образует чёрно-синие кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P 2₁/c, параметры ячейки a = 0,5743 нм, b = 0,4517 нм, c = 0,5375 нм, β = 122,61°, Z = 4.

При температуре 68°С происходит переход в фазу тетрагональной сингонии, пространственная группа P 4₁/mnm, параметры ячейки a = 0,454 нм, c = 0,285 нм, Z = 2.

Образует кристаллогидраты:

• VO₂•H₂O — зелёного цвета, может рассматриваться как VO(OH)₂ — гидроксид ванадила или H₂VO₃ — метаванадиевая кислота;
• VO₂•2H₂O — синего цвета, может рассматриваться как V(OH)₄ — гидроксид ванадия(IV);
• 2VO₂•H₂O — чёрно-синего цвета;
• 2VO₂•7H₂O

Химические свойства

• Реагирует с кислотами:

${\displaystyle {\mathsf {VO_{2}+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ VOCl_{2}+H_{2}O}}}$

• Реагирует с щелочами с образованием ванадитов:

${\displaystyle {\mathsf {4VO_{2}+2KOH\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}V_{4}O_{9}+H_{2}O}}}$

• Восстанавливается водородом:

${\displaystyle {\mathsf {2VO_{2}+H_{2}\ {\xrightarrow {530-600^{o}C}}\ V_{2}O_{3}+H_{2}O}}}$

Фазовый переход и проводимость

В диоксиде ванадия при температуре 67 °C происходит «фазовый переход полупроводник−металл» ^[1]. При этом происходит скачок электропроводности от 10^-6 до 10^-1 ом•метр. Меняются также и оптические свойства: показатель преломления падает от 2,5 до 2,0 ^[2].

Применение

Диоксид ванадия (IV) применяется в производстве ванадиевых бронз, как полупроводниковый материал для терморезисторов, переключателей элементов памяти, дисплеев, для стеклянных покрытий, которые блокируют инфракрасное излучение.

Поликристаллические пленки VO₂ используют в электронных устройствах, в визуализаторах инфракрасного (ИК) излучения, нелинейно-оптических ограничителях излучения, в качестве сред для записи голограмм, в зеркалах с управляемым коэффициентом отражения.^[3]

Примечания

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.

Это заготовка статьи о неорганическом веществе. Вы можете помочь проекту, дополнив её.