Свойства элементов вольфрама и молибдена

Вольфрам и молибден — переходные элементы пятого и шестого периодов, размещенные в VI группе Периодической системы. Конфигурация атомов во внешних орбиталях — d⁵s¹ (Mo), d⁵s² (W). Обоим элементам свойственна максимальная степень окисления (VI) и ее устойчивость при малой вероятности существования простых катионов. Более низкие степени окисления наблюдаются преимущественно в условиях  стабилизации комплексообразованием, возможность которого из-за малого заполнения d-орбитали обширна.

Простые соединения Mo (V) и W (V) на воздухе не устойчивы, а комплексные — стойки; Mo (III) и W (III) в виде катионов не известны.

Молибдаты и вольфраматы типа Me^I₂MoO₄ и Me^I₂WO₄ (где Me — щелочной металл, аммоний, магний или таллий) в воде растворимы, а прочие — нерастворимы.

Металлы при обычных температурах стойки в атмосфере и кислороде, а нагретые выше 500° С сгорают в трехокиси МоO₃ и WO₃, соответственно белого и желто-зеленого цвета. Азотная кислота пассивирует вольфрам и молибден, а в смеси с плавиковой энергично их растворяет. Серная, соляная кислоты и растворы щелочей на металлы не действуют.

Окислы МoО₃ и WO₃ называют ангидридами молибденовой и вольфрамовой кислот; хотя при действии воды последние не получаются. МоО₃ плавится при 795° С, кипит при 1155° С. WO₃ — неплавок. Частично восстанавливая ангидриды водородом, можно получить Мo₂О₅, МoО₂, WO₂ и ряд нестехиометри-ческих окислов.

Сульфиды молибдена известны в степенях окисления (III), (IV), (V) и (VI), в том числе природный молибденит M0S₂. Темно-коричневый MoS₃ осаждается из растворов молибдатов под действием сероводорода. С сульфидами щелочных металлов он дает растворимые тиосоли — Me¹₂MoS₄ вновь выделяющие этот сульфид при подкислении.

Сульфид вольфрама сероводородом не осаждается, но при действии на растворы вольфраматов сернистого аммония получаются растворимые окситиовольфраматы с анионом WOnS²_4-n^—, выделяющие при подкислении осадок WS₃.

Поликислоты молибдена и вольфрама имеют изополианио-ны, содержащие, помимо элемента, только водород и кислород, либо гетерополианионы, включающие еще один—два элемент та, в частности фосфор, мышьяк и кремний. Из первых типичны парамолибдаты [М0₇О24]^6- и паравольфраматы [HW₆O₂₁]^5-.

Димолибдаты, выпадающие при подкислении растворов до рН=5÷6, вероятно, смеси нормальных молибдатов и полимо-либдатов Na₂O • 2МоО₃, не содержащих, однако, Мо₂О²₇^—, а представляющие собой полимеры.

Изополивольфраматы сходны с подобными соединениями молибдена, наиболее обычен из них паравольфрамат [W₁₂O₄₁]^10-, образующийся по такой схеме:

Галогениды типов MeCl₂, MeCl₄, MeF₄ (MeCl₅), MeF₆, а для молибдена также MoCl₃ и MoF₃, получаются в виде газов прямым хлорированием или фторированием металлов при высоких температурах. Эти соединения преимущественно ковалентного типа в конденсированном состоянии растворимы в CS₂, СС₄, спирте, эфире, а водой гидролизуются.

Металлы при нагревании с соответствующими элементами дают твердые огнеупорные бориды, нитриды, карбиды и силициды. Для реакции необходимы тонкое измельчение, иногда — брикетирование и высокие температуры.

 

Статья на тему Свойства элементов вольфрама и молибдена