Ванадий

Ванадий (V) — тугоплавкий металл (tпл=1915 °С), химически довольно инертный. При стандартных условиях по шкале 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→ 2KVO₃+Н₂О,

при этом образуются соли ванадиевой кислоты — ванадаты.

Ещё большее применение находит феррованадий — сплав ванадия с железом. 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

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 (II) имеют небесно-голубой цвет, хрома (III) — фиолетовый или зелёный, хрома (VI) — оранжевый или жёлтый. Если соединения хрома (II) 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.