Химия - Фролов В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Гидроксиды хрома ( + 3) получаются из растворимых солей, так как Сг203 не гидратируется:
Сг2 (Б04)3 + бЫаОН -н-ЗЫа2504 + 2Ст (ОН) 3|
Сг(ОН)3 — серо-зеленый осадок, растворяется в кислотах и щелочах легко:
Сг(ОН)3 + ЗН+-.-Сг:,+ + ЗНаО; Сг(ОН)3 + ОИ~->-СгО;- + 2Н,0
Наиболее устойчивы двойные соли хрома (+3), например КСг(50-))2- 12Н20 — хромовые квасцы.
Молибден и вольфрам в степени окисления +3 не имеют устойчивых соединений.
Оксид хрома со степенью окисления +2 неустойчив и, являясь сильным восстановителем, легко окисляется в Сг3+. В солях, особенно двойных, он более устойчив: СгС12, Сг804. В растворах соли легко окисляются кислородом воздуха:
4СгС12 + 02 + 2Н20->4Сг(0Н)С1а
или даже могут разлагать постепенно воду:
2СгС12 + 2Н2Оч-2Сг(ОН)С12 + Н2Т
Металлообразные соединения ^-металлов VI группы образуются с элементарными окислителями с небольшой электроотрицатель-ностью (Ы, Б, В, БО. Их значение в машиностроительной технологии и в технике очень велико.
Нитриды ^-металлов VI группы менее прочны, чем нитриды металлов предыдущих групп, и при их образовании выделяется меньшее количество энергии. Удельное сопротивление у них, как правило, выше и сверхпроводимостью обладают лишь нитриды молибдена. Формулы нитридов довольно разнообразны, но в табл. 12.27 приведены данные для наиболее характерных нитридов Г^И и ИЫ. У этих соединений существует значительная широта области гомогенности.
Образуются нитриды в реакциях между металлами и диссоциирующим аммиаком, а также в смесях 02 и 1Ч2 при высоких температурах. Наличие нитридов и растворенного азота в металлах понижает их пластические свойства.
Карбиды а?-металлов VI группы образуются или при непо
348
средствеином взаимодействии металлов с углеродом, или в атмосфере СО:
ЗСг + 4СОч±СгяС.. + 2СОа'
Карбиды этих металлов тугоплавки и очень тверды.
Хром образует карбиды Сг2йСб; Сг7С3; Сг3С2 и Сг4С. В сталях, содержащих хром, карбиды хрома обусловливают их высокую твердость, что позволяет употреблять такие стали для изготовления инструментов. Карбиды хрома устойчивы к воздействию кислот и выделяются из сплавов путем их анодного растворения в нейтральной среде (КО) или растворением сталей в кислотах.
Молибден также образует ряд карбидов, но наиболее устойчивы Мо2С и МоС. Аналогичные соединения образует и вольфрам: Ш2С и ШС. Карбиды молибдена и вольфрама очень тверды и тугоплавки. Наибольшее применение имеют карбиды вольфрама: из них \УС почти не уступает по твердости алмазу и немного превосходит карбид титана ТТС.
Однако при высоких температурах, которые возникают в зоне резания при больших скоростях обработки металла, происходит превращение карбидов и резец теряет твердость:
2ШС-*ШХ + С„,мф11,
Поэтому для пластинок из сплава ВК-6 («победит») скорость резания должна быть ограничена. Технология изготовления аналогична .изготовлению сплава ТК-6 (с. 331).
Б о р и д ы н с и л п ц и д ы С г, Мо и Ш играют существенную роль при создании сплавов со специальными свойствами, главным образом жаропрочных сплавов. Они также обладают металлической проводимостью и многие из них способны переходить в сверхпровод я щее СОСТОЯ11ие.
Металлообразные соединения хрома, молибдена и вольфрама очень многочисленны. В табл. 12.27 приведены свойства наиболее т и п и ч н ы х с о е д и н е II и й.
Хром, молибден и вольфрам образуют много разнообразных интерметаллических соединений, которые позволяют в ряде случаев упрочнять сплавы, содержащие эти металлы как легирующие компоненты, соответствующей термообработкой. В некоторых случаях они играют отрицательную роль, вызывая образование хрупких фаз, снижая пластические свойства металлов.
Взаимодействие ((-металлов с водой, кислотами и щелочами. Взаимодействие с агрессивными средами определяется как химической активностью металла, так и степенью пассивации его поверхности оксидными пленками. Наиболее сильно пассивируется хром. Степень его пассивации можно оценить по электродному потенциалу в пассивном состоянии: 1,2—1,3 В. Стандартный потенциал хрома в активном состоянии УзСг0 -»-'/3Сг3+ + е\ г° = —0,74 В, а потенциал перехода Сг2+ Сг3+ е° = —0,4 В.
Таким образом, степень пассивации хрома весьма велика; она составляет 1,2 — (—0,74) = 1,94. Поэтому хром в обычном состоя
349
Таблица 12.27. Свойства некоторых металлообразных соединений (/-металлов VI группы
Соединен III' Кристаллическая структура Плот-пост ь, г/ем" Температура плапленпя, К -л//",
кДж/моль Удельное сонротиилепие, мкОм ¦ см Температура снорхпронодн-мости, К
Cr«N Гексагональная 6,51 1923 105,0 76,0
CrN Кубическая 5,80 Диссоции- _ 640,0 _..
руют
С1 23С g 6,97 1823 108,0 127,0 1,20
Cr.jC, Ромбическая 6,68 2168 88,0 75,0 1,20
CrB » 6,05 2323 69,0 1,28
С г В., Гексагональная 5,22 2473 125,5 84,0 1,20
CrSi2 » 5,00 1773 119,5 914,0 1,20
MoaN » 8,04 Диссоции- 69,3 19,8 5,0
руют
MoN Кубическая 8,60 » — — 12,0
МоХ Гекеа гопальная 8,90 2683 17,6 71,0 2,78
МоС » 8,40 2973 _ 9,26
МоВ Ромбическая 8,20 2623 68,0 45,0 Нет
МоВ., " Гексагональная 7,78 2373 96,0 45,0 »
