Оксид ванадия(IV)

Оксид ванадия(IV)
Общие
Систематическое наименование	Оксид ванадия(IV)
Традиционные названия	Окись ванадия
Химическая формула	VO2
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	чёрно-синие кристаллы
Молярная масса	82,94 г/моль
Плотность	4,34 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	1545 °C
Температура кипения	2727 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	57,3 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-713 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12036-21-4
Рег. номер PubChem	82849
Безопасность
NFPA 704	0 2 0

Оксид ванадия(IV) — бинарное неорганическое соединение, окись металла ванадия с формулой VO₂, чёрно-синие кристаллы, не растворимые в воде, образует кристаллогидраты.

Получение

• Восстановление оксида ванадия(V) при сплавлении с щавелевой кислотой:

$\mathsf{V_2O_5 + H_2C_2O_4 \ \xrightarrow{T}\ 2VO_2 + 2CO_2 + H_2O }$

• Нагревание оксидов ванадия(III) и ванадия(V) в инертной атмосфере:

$\mathsf{V_2O_3 + V_2O_5 \ \xrightarrow{T}\ 4VO_2 }$

Физические свойства

Оксид ванадия(IV) образует чёрно-синие кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P 2₁/c, параметры ячейки a = 0,5743 нм, b = 0,4517 нм, c = 0,5375 нм, β = 122,61°, Z = 4.

При температуре 68°С происходит переход в фазу тетрагональной сингонии, пространственная группа P 4₁/mnm, параметры ячейки a = 0,454 нм, c = 0,285 нм, Z = 2.

Образует кристаллогидраты:

• VO₂•H₂O — зелёного цвета, может рассматриваться как VO(OH)₂ — гидроокись ванадила или H₂VO₃ — метаванадиевая кислота;
• VO₂•2H₂O — синего цвета, может рассматриваться как V(OH)₄ — гидроокись ванадия(IV);
• 2VO₂•H₂O — чёрно-синего цвета;
• 2VO₂•7H₂O

Химические свойства

• Реагирует с кислотами:

$\mathsf{VO_2 + 2HCl \ \xrightarrow{}\ VOCl_2 + H_2O }$

• Реагирует с щелочами с образованием солей — ванадиты:

$\mathsf{4VO_2 + 2KOH \ \xrightarrow{}\ K_2V_4O_9 + H_2O }$

• Восстанавливается водородом:

$\mathsf{2VO_2 + H_2 \ \xrightarrow{530-600^oC}\ V_2O_3 + H_2O }$

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.