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标  题: 第VB族[转]
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Jul 24 18:15:05 2003)


发信人: arkong (体元主人), 信区: chemistry
标  题: 第VB族──钒副族包括钒、铌、钽三种元素
发信站: 饮水思源站 (Tue Nov 16 17:54:44 1999) , 站内信件

第VB族──钒副族包括钒、铌、钽三种元素。
它们在地壳中的丰度(质量分数)分别是： 0.015%、0.0024%、0.0002%
钒族元素在自然界中分散而不集中，提取和分离都比较困难，因此被列为稀有金属。钒

主要以+3和+5两种氧化态存在于矿石中，比较重要的钒矿有钒酸钾铀矿K(UO2)VO4·3/2

H2O和钒铅矿Pb5(VO4)3Cl。由于铌和钽的五价离子半径极为相近，在自然界中总是共生

的。主要矿物是共生的铌铁矿或钽铁矿Fe[(Nb,Ta)O3]2。
钒族元素的价电子层结构为(n－1)dns，5个价电子都可以参加成键，因此它们的最高氧

化态为＋5，与它们的族数相一致。＋5是钒族元素最稳定的一种氧化态。
在族中自上而下，按钒、铌、钽的顺序，高氧化态的稳定性依次增强，低氧化态的稳定

性依次减弱。例如钒还能有稳定的＋4，＋3氧化态存在，而铌和钽只有＋5氧化态稳定。

这一情况与d区其它元素相似，而与主族元素第
VA族相反。
我们从物理性质、化学性质两个方面介绍钒族元素。
1.物理性质
钒是一种银灰色金属，铌和外形似铂，它们都具有延展性。
由于钒族金属比同周期的钛族金属有较强的金属键，因此，钒族金属的熔、沸点都比相

应的钛族金属为高。钽是最难熔的金属之一。
2.化学性质
从标准电极电势看，钒族金属都是较强的还原剂，但由于容易呈钝态，因此在室温下化

学活泼性较低。
例如钒在常温下能抗空气、海水、酸、碱的腐蚀，但能溶于氢氟酸、浓硫酸、硝酸和王

水中。铌和钽的化学稳定性特别高，尤其是钽，它们不仅不与空气和水作用，并且能抵

抗除了氢氟酸以外的所有的无机酸，甚至王水的腐蚀。由此看出，钒族金属自上而下，

金属的活泼性逐渐降低。
钒、铌、钽都容易溶解在硝酸和氢氟酸的混合物中，并且可以和熔融的岢性碱发生反应

。
钒和钽因原子半径和离子半径十分相似，使得它们化学性质也极为相近，给分离它们带

来困难。

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