ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

НИОБИЯ ОКСИДЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


НИОБИЯ ОКСИДЫ. Наиб. известны монооксид NbO, диоксид NbO2, оксид Nb(V) (пентаоксид диниобия) Nb2O5 с узкими областями гомогенности. Кроме того, существует неск. метастабильных оксидов (их св-ва мало изучены) NbOx (x ~ 1/61/2), к-рые образуются в виде пленок на начальных стадиях окисления Nb и при распаде пересыщ. твердых р-ров кислорода в ниобии. Найдено также неск. оксидов состава NbO2,42 _ 2,50. При нагр. на воздухе или в среде О2 все низшие оксиды окисляются до Nb2O5.

О к с и д н и о б и я(V) Nb2O5-бесцв. кристаллы; для него описано не менее 10 кристаллич. модификаций (см. табл.), причем стабильна при 0,1 МПа только р-форма (H-Nb2О5), в к-рую остальные превращ. при нагр. до 1000-1100°С. При нагр. Nb2O5.xH2O или аморфного Nb2O5 на воздухе до 600-800 °С получают a-Nb2O5 (T-Nb2O5), к-рый необратимо превращ. в a'-форму (B-Nb2O5), а затем при 957 °С-в b-Nb2O5. B-модификация имеет наиб. плотн. (5,29 г/см3). Остальные модификации (вероятно, стабилизируются примесями) получают методом хим. транспортных р-ций из хлоридов, бромидов или фторидов Nb(V). Структура b-Nb2O5 построена из блоков октаэдров, связанных общими вершинами, между собой блоки соединены ребрами; т.пл. 1510°С; плотн. 4,55 г/см3; давление пара при 1720 К менее 2,4.10-3 Па; C0p 132,1 Дж/(моль.К); DH0oбр - 1897,9 кДж/молъ; S0298 137,2 Дж/(моль.К); полупроводник, ширина запрещенной зоны 1,65 эВ (300 К). Nb2O5 не раств. в воде и почти не раств. в к-тах, кроме фтористоводородной, с к-рой образует H2NbF7 или H2NbOF5. Водородом восстанавливается до низших оксидов, с NH3 при 530-830 °С образует NbN, с Сl2 при 1000-1060 °С и с ССl4 при 230 °С - оксихлориды и пентахлорид Nb. При нагр. Nb2O5 с др. оксидами получают многочисл. ниобаты, а также двойные оксиды со структурами, близкими к b-Nb2O5, к-рые считались ранее твердыми р-рами (Ti2Nb10O29, FeNb49O124 и т.д.).

Получают Nb2O5 прокаливанием гидроксида Nb(V) при 600-1000 °С, гидролизом NbCl5, сжиганием Nb или его карбида в кислороде. Nb2О5-промежут. продукт при получении Nb, его сплавов, NbC, ниобатов и др. соед., компонент огнеупоров, керметов, керамики, стекол с высоким коэф. преломления, не пропускающих ИК излучение.

КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МОДИФИКАЦИИ ОКСИДОВ НИОБИЯ

3050-7.jpg

М о н о о к с и д NbO-серые кристаллы со структурой типа NaCl с упорядоченным расположением вакансий ниобия и кислорода; макс. область гомогенности NbO0,982-1,008; т. пл. 1945°С; плотн. 7,26 г/см3; С0р 41,25 Дж/(моль.К);DH0обр - 405,85 кДж/моль; S0298 50,2 ДжДмоль•К); обладает металлич. проводимостью, r10-5 Ом.см (300 К); т-ра перехода в сверхпроводящее состояние 1,5 К; ок. 2330 °С интенсивно испаряется с диспропорционированием на Nb и О2, что используется при рафинировании Nb методом электроннолучевой плавки; получают восстановлением Nb2O5 водородом ок. 1030°С или спеканием смеси Nb и Nb2O5 в вакууме при 1130-1330 °С.

Д и о к с и д NbO2-черные кристаллы. Низкотемпературная a-форма имеет искаженную структуру рутила (из-за образования связей Nb—Nb); т. пл. 1917 °С; плотн. 5,98 г/см3; давление пара 1,49 Па при 2122 К; C0p 57,49 ДжДмоль.К); DH0обp - 795,38 кДж/моль; S0298 54,52 ДжДмоль.К); полупроводник, ширина запрещенной зоны 0,26 эВ (300 К); r 14 Ом.см (300 К). При 797 °С a-форма переходит в модификацию с неискаженной структурой рутила и металлич. проводимостью, DH перехода 2,5 кДж/моль. Методом хим. транспортных р-ций из NbCl5 или Nb3O7Cl получен b-NbO2 (отношение O:Nb = 1,990-1,988) с иным типом искажения структуры рутила; вероятно, метастабилен. В системах с диоксидами МО2(М = V, Ti, Та, Мо) помимо твердых р-ров найдены фазы с неискаженной с т р у к т у р о й р у т и л а Nb1-xMxO2 . Получают NbO2 спеканием смеси Nb2O5 и Nb в вакууме при 1130°С или как промежут. продукт при восстановлении Nb2O5 водородом.

В системе Nb-O с областью гомогенности NbO2,42-2,50 обнаружено неск. оксидов сложного состава, разлагающихся по перитектич. р-циям. Они имеют структуру, родственную b-Nb2O5, и ранее принимались за одну фазу переменного состава Nb2O5-х. В системе Nb-O найдены три эвтектики: р-р О2 в Nb-NbO, т-ра 1915 °С; NbO-NbO2, т-ра 1810 °С; NbO2-Nb2O5, т-ра 1510 °С.


===
Исп. литература для статьи «НИОБИЯ ОКСИДЫ»:
Rao C.N.R., Rao G.V. Subba, Transition metal oxides, Wash., 1974, p. 92-99 (National Standart reference date system, v. 49). См. также лит. при ст. Ниобий. Л. М. Ковба.

Страница «НИОБИЯ ОКСИДЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков