Термодинамические характеристики комплексообразования ванадия(V) с пероксидом водорода; нитрилотриуксусной; иминодиуксусной и этилендиаминтетрауксусной кислотами

• Автор: Юсеф, Халиль Мустафа
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 99 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание
ЇВЕДЕНИЕ

ШТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

’лава 1. Состояние ванадия в водном растворе

1.1. Стандартная энтальпия образования иона У02+ в водном растворе

’лава 2. Комплексные соединения ванадия в водном растворе

2. 1. Комплексообразование ванадия с неорганическими лиган-

2.1.1. Пероксидный комплекс ванадия(У)..:
2. 2. Комплексообразование ванадия с органическими лигандми
2.2. 1. Комплексы ванадия(У) с этилендиаминотетрауксусной
кислоой(ЭДТУ, Н4 У)
2.2.2. Комплексы ванадия(У) с нитрилотриуксусной кислотой
(НТУ,Нз Ь)
2.2.3. Комплексы ванадия(У) с иминодиуксусной кислотой
(ИДУ,Н2Х)
ЖСПЕРИМЕНТ АЛЬНАЯ ЧАСТЬ
’лава 3. Описание калориметрической установки и методики калориметрического опыта
3.1. Описание калориметрического эксперимента
3. 1. 1. Описание и основные характеристики калориметрической
установки
3.2. Методика проведения и расчет калориметрического опыта
3. 3. Проверка работы калориметра по теплоте растворения КС1
3.4. Реактивы
’лава 4. Теплота растворения жидкого УОС13 в растворах хлорной

кислоты и стандартная энтальпия образования иона УОг+ в
водном растворе
4. 1. Реактивы и методика проведения эксперимента
4. 2. Обсуждение результатов
Глава 5. Калориметрическое изучение реакций комплексообразова-
ния ванадия (V)
5. 1. Энтальпия взаймодействия растворов УОг+ и Н2О2
5. 2. Энтальпия взаймодействия растворов УОг+ с комплексона-

Методика проведения опыта
5. 2.1. Энтальпия взаймодействия растворов УОг+ и НТУ
5. 3. Энтальпия взаймодействия растворов УОг+ и ИДУ
5. 4. Энтальпия взаймодействия растворов УОг+ и ЭДТУ
Глава 6. Обсуждение результатов
6.1. Термодинамические характеристики реакции образования
пероксидного комплекса
6. 2. Термодинамические характеристики реакции образования
комплекса У(У) с НТУ
6. 3. Термодинамические характеристики реакции образования
комплекса У(У) с ИДУ
6. 4. Термодинамические характеристики реакции образования
комплекса У(У) с ЭДТУ
Выводы
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Ванадий -переходный (1-элемент Зб-ряда. Он расположен в четвертом периоде и возглавляет подгруппу ванадия в пятой группе периодической системы Д.И. Менделеева, порядоковый номер ванадия 23. Электронная структура его атомов 182 2Э2 2Р6 ЗЭ2 ЗРатомная масса ванадия по углеродной шкале 50,9415.
В природе существует два стабильных изотопа ванадия: 50У(0,24%) и 5,У(99,76%).
По распрастраненности в земной коре ванадий относится к типичным редким элементам. Среднее содержание его в земной коре, по А.П. Виноградову (1962г), равно 0,015%.
Высокая химическая активность, переменная валентность, способность к образованию комплексных соединений объясняют обилие ванадиевых минералов в природе(их около 70) и химических соединений(особенно искусственных), по числу которых ванадий уступает только углероду.
Из всех известных минералов ванадия 40 являются ванадатами. Промышленное значение имеют 6 минералов, их список приводится в табл. 1.
Таблица 1.
Важные природные минералы ванадия.
минерал формула содержание ванадия%
фольбортит НСи(У04)2.ЗН20 7,62- 7
минаератит У2(0Н)2(804)зЛ5Н20 7
роскоэлит КУгСОНАзОю
карнотит К2(У02)2(У04)2.ЗН20 10,1-10
тюямунит Са(У02)2(У04)2.8Н20 10,3-12
патронит У84(У205-п8е)
Ванадий- очень рассеяный элемент, в природе встречается во многих объектах, но содержание его в них невелико и близко к средному содержанию в земной коре.

УОз- + НУ3- = УО?У3 + он- (2.19)
В 1965г Шварценбах с соавторами [72] вновь исследовали рассматриваемую систему спектрофотометрическим методом в среде КС1(1=0,1); ими определены константы равновесия реакций комплексообразования:
УС>2+ + У4- = уо2уз-уо2++ нуз- = уо2ну2-У02+ + Н2У2- = уо2н2у-У02+ + НзУ- = уо2н3у
реакций протонирования комплексов:
У02 У3- + Н+= уо2ну2-У02НУ2+ н+=уо2н2у-уо2н2у- + Н+= уо2н3у
реакции гидролиза:
УОгУ3- + ОН- = НУ042- + НУ3- К= 6,48 (2. 27)
На рис. 2. 2 показана кривая функциональной зависимости величины “кажущейся” константы устойчивости комплексов V с ЭДТУ от pH раствора. Величина кажущейся константы устойчивости рассчитана по уравнению :
Е[У02Н]У-3]
[У]'ЕЩУИ]
где [V]' - общая концентрация V, несвязанного в комплексы.
°К= 15,55 (2. 20)
1%К= 9,60 (2. 21)
1§К= 6,93 (2. 22)
№= 5,6 (2. 23)
К= 4,31 (2. 24)
К= 3,49 (2. 25)
1§К= 1,4 (2.26)