Метаванадат натрия

Метаванадат натрия
Общие
Систематическое наименование	Триоксованадат натрия
Хим. формула	NaVO3
Физические свойства
Молярная масса	121,93 г/моль
Плотность	5.15 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	630 °C
Химические свойства
Растворимость
• в воде	21,1 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	13718-26-8
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Ванада́т натрия — неорганическое соединение, натриевая соль метаванадиевой кислоты.

Внешний вид

Жёлтое кристаллическое вещество, растворимое в воде, очень гигроскопичное.

Нахождение в природе

Образует два минерала: мунирит (NaVO₃) и метамунирит (NaVO₃·2H₂O).

Получение

• Сплавление оксида или гидроксида натрия с оксидом ванадия(V):

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}{\mathsf{V}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\stackrel{t}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Взаимодействие хлорида натрия с оксидом ванадия(V) и кислородом:

$\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{V}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{t}{\to }\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$

Химические свойства

• Взаимодействует с пероксидом водорода в избытке NaOH, давая сине-фиолетовый раствор тетрапероксованадата натрия:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{8}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Взаимодействует с NaOH:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Взаимодействует с пероксидом водорода и $\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Вступает в реакции обмена:

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{\to }\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

• Взаимодействует с раствором аммиака и углекислого газа:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\to }\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{H}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$

• Может быть переведён в соединения ванадия(III) под действием иодоводорода в кислой среде:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{H}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{\to }\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Активные металлы (цинк, алюминий, магний, кадмий и др.) в кислой среде последовательно восстанавливают метаванадат натрия до соединений ванадия(IV), ванадия(III) и ванадия(II), как конечного продукта. При этом бесцветный изначально раствор, содержащий ионы VO₄^3-, последовательно переходит в оранжевый (V₁₀O₂₈^6-), зелёный (V₁₀O₂₈^6- и VO²⁺), синий (VO²⁺), зелёный (V³⁺) и, наконец, фиолетовый (V²⁺).

Применение

Применяется как исходное вещество для синтеза различных соединений ванадия. В лабораторной практике используется как окислитель в ванадатометрии.

Безопасность

Метаванадат натрия ядовит, его предельно допустимая концентрация составляет 0,5 мг/м³.

См. также

• Ортованадат натрия

Литература

• «Справочник химика» т. 2, Л.-М.: Химия, 1964 стр. 134—135.
• Неорганическая химия / под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: Академия, 2007. — Т. 3. — 352 с.