Сульфат ванадия(II)

Сульфат ванадия(II) — неорганическое соединение, соль металла ванадия и серной кислоты с формулой VSO₄, образует кристаллогидраты — красно-фиолетовые кристаллы, растворимые в воде.

Сульфат ванадия​(II)​
Общие
Систематическое наименование	Сульфат ванадия​(II)​
Традиционные названия	Сернокислый ванадий, ванадиевый купорос (гептагидрат)
Хим. формула	VSO4
Физические свойства
Состояние	гидр. — красно-фиолетовые кристаллы
Молярная масса	147,00 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS	13566-06-8
PubChem	166848
Рег. номер EINECS	806-241-5
SMILES	[O-]S(=O)(=O)[O-].[V+2]
InChI	InChI=1S/H2O4S.V/c1-5(2,3)4;/h(H2,1,2,3,4);/q;+2/p-2 VLOPEOIIELCUML-UHFFFAOYSA-L
ChemSpider	145979
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Восстановление оксида ванадия(V) цинковой пылью:

${\mathsf{V}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{Z}\mathsf{n}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{Z}\mathsf{n}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {V_{2}O_{5}+3Zn+5H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ 2VSO_{4}+3ZnSO_{4}+5H_{2}O}}$ 

• Восстановление сульфата ванадия(III) цинком:

${\mathsf{V}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{Z}\mathsf{n}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{Z}\mathsf{n}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {V_{2}(SO_{4})_{3}+Zn\ {\xrightarrow {}}\ 2VSO_{4}+ZnSO_{4}}}$ 

Физические свойстваПравить

Сульфат ванадия(II) при осторожном высушивании раствора осаждается в виде кристаллогидрата — красно-фиолетовых кристаллов.

Образует кристаллогидраты состава VSO₄•n H₂O, где n = 6, 7. Гептагидрат сульфата ванадия (II) VSO₄•7H₂O называют ванадиевым купоросом.

Химические свойстваПравить

• На воздухе сульфат ванадия(II) легко окисляется кислородом:

$\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {2VSO_{4}+O_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2VOSO_{4}}}$ 

• С сульфатами щелочных металлов и аммония образует слаборастворимые смешанные соли состава ${\mathsf{M}}_{\mathsf{2}}\mathsf{V}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\ast <!--\; \ast \; -->}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {M_{2}V(SO_{4})_{3}*6H_{2}O}}$  (M = NH4, K, Rb, Cs). Они являются солями Туттона и имеют структуру шенита. В таком состоянии ванадий(II) более устойчив к окислению, нежели его сульфат в чистом виде.

• При подкислении водный раствор сульфата ванадия(II) медленно разлагается с выделением водорода:

$\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{}{\to }{\mathsf{V}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2VSO_{4}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ V_{2}(SO_{4})_{3}+H_{2}\uparrow }}$ 

• Реагирует с растворами щёлочи с образованием гидроксида ванадия(II) коричневого цвета, который выпадает в осадок:

$\mathsf{V}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{V}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {VSO_{4}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ V(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}$ 

Продукт данной реакции быстро окисляется водой до гидроксида ванадия(III).

• Сульфат ванадия(II) проявляет восстановительные свойства. Так, он способен восстанавливать металлы из растворов солей олова(II), меди(II), золота(III). Азотная кислота и нитраты восстанавливаются им до аммиака и его производных, а сульфиты - до сероводорода.

• В присутствии фторид-ионов восстановительная активность сульфата ванадия(II) увеличивается, так как они связывают ионы трёхвалентного ванадия в прочные фторидные комплексы. В подобных условиях сульфат ванадия(II) способен, к примеру, восстановить кадмий из раствора его соли:

$\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{12}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{d}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{d}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{V}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}$${\mathsf {2VSO_{4}+12NaF+CdSO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ Cd\downarrow +3Na_{2}SO_{4}+2Na_{3}[VF_{6}]}}$ 

В отсутствии фторид-ионов данная реакция протекает в обратном направлении.

ЛитератураПравить

• 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.
• Неорганическая химия / под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: Академия, 2007. — Т. 3. — 352 с.