Сульфат ванадила — неорганическое соединение, оксосоль металла ванадия и серной кислоты с формулой VOSO ₄ , синие кристаллы, хорошо растворимые в воде, образует кристаллогидраты .

Получение

• Растворение ванадия или его оксида в концентрированной горячей серной кислоте :

${\displaystyle {\mathsf {V+3H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ VOSO_{4}+2SO_{2}\uparrow +3H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2V_{2}O_{5}+4H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ 4VOSO_{4}+O_{2}\uparrow +4H_{2}O}}}$

• Реакция метаванадата аммония и гидросульфата аммония в кислой среде:

${\displaystyle {\mathsf {4NH_{4}VO_{3}+2NH_{4}HSO_{4}+5H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ 4VOSO_{4}+3(NH_{4})_{2}SO_{4}+6H_{2}O+O_{2}}}}$

Физические свойства

Сульфат ванадила образует синие кристаллы, хорошо растворимые в воде. При кипячении в концентрированной серной кислоте переходит в серо-зелёную модификацию, практически не растворимую в воде.

Образует кристаллогидраты состава VOSO ₄ • n H ₂ O, где n = 2, 3, 5, 7 и 13.

С серной кислотой образует аддукты вида 2VOSO ₄ •H ₂ SO ₄ .

Химические свойства

• Безводную соль получают разложением кристаллогидрата:

${\displaystyle {\mathsf {VOSO_{4}\cdot 3H_{2}O\ {\xrightarrow {260-280^{o}C}}\ VOSO_{4}+3H_{2}O}}}$

• Разлагается при нагревании:

${\displaystyle {\mathsf {2VOSO_{4}\ {\xrightarrow {520-530^{o}C}}\ V_{2}O_{5}+SO_{2}+SO_{3}}}}$

• Реагирует с концентрированной азотной кислотой :

${\displaystyle {\mathsf {VOSO_{4}+2HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ VO_{2}NO_{3}+NO_{2}+H_{2}SO_{4}}}}$

• Реагирует с щелочами:

${\displaystyle {\mathsf {VOSO_{4}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ VO(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}}$

• Восстанавливается атомарным водородом :

${\displaystyle {\mathsf {VOSO_{4}+H_{(Zn)}^{0}+3HCl\ {\xrightarrow {\tau }}\ VCl_{3}+H_{2}SO_{4}+H_{2}O}}}$

• Окисляется перманганатом калия , пероксидами щелочных металлов и надкислотами до оксида ванадия(V) или ванадатов(V) :

${\displaystyle {\mathsf {10VOSO_{4}+2KMnO_{4}+7H_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C,H^{+}}}\ 5V_{2}O_{5}\downarrow +2MnSO_{4}+K_{2}SO_{4}+7H_{2}SO_{4}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2VOSO_{4}+Na_{2}O_{2}+8NaOH\ {\xrightarrow {}}\ 2Na3VO_{4}+2Na_{2}SO_{4}+4H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2VOSO_{4}+H_{2}SO5+(2+n)H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ V_{2}O_{5}*nH_{2}O+3H_{2}SO_{4}}}}$

• При нагревании с сульфатом калия в присутствии серной кислоты образуется двойной сульфат ванадия(III) и калия:

${\displaystyle {\mathsf {4VOSO_{4}+2K_{2}SO_{4}+2H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ 4KV(SO_{4})_{2}+2H_{2}O+O_{2}\uparrow }}}$

• Реагирует с цианидами сначала с выпадением серого осадка цианида ванадила:

${\displaystyle {\mathsf {VOSO_{4}+2KCN\ {\xrightarrow {}}\ VO(CN)_{2}\downarrow +K_{2}SO_{4}}}}$

Полученное соединение растворяется в избытке цианида с образованием нестабильного комплекса ${\displaystyle {\mathsf {K_{4}[VO(CN)_{6}]}}}$ .

• С гексацианоферратом(II) калия образует светло-зелёный осадок соли:

${\displaystyle {\mathsf {2VOSO_{4}+K_{4}[Fe(CN)_{6}]\ {\xrightarrow {}}\ (VO)_{2}[Fe(CN)_{6}]\downarrow +2K_{2}SO_{4}}}}$

• С гексацианоферратом(III) калия образует жёлто-зелёный осадок двойной соли:

${\displaystyle {\mathsf {VOSO_{4}+K_{3}[Fe(CN)_{6}]\ {\xrightarrow {}}\ (VO)K[Fe(CN)_{6}]\downarrow +K_{2}SO_{4}}}}$

Примечания

Литература

• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0 .
• 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.