علم الفلزات والصلب
يُستخدم فاناديوم في صناعة الحديد والصلب كعنصر سبائكي أو مساعد في التنقية أو جزء من الكيمياء التي تحول الخام إلى فلز.
Mendeleev
الجدول الدوري
جميع العناصر
العربيةAR⌄
اللغات
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
عنصر كيميائي · صفحة مرجعية
23V
فاناديوم
فاناديوم عنصر كيميائي عدده الذري 23 ورمزه V. يقع في الدورة 4، المجموعة 5 ضمن القطاع d. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب، وتوزيعه الإلكتروني [Ar] 3d3 4s2.
العدد الذري23
الكتلة الذرية القياسية50.9415(1)
المجموعة5
الدورة4
القطاعd
التوزيع الإلكتروني[Ar] 3d3 4s2
البنية الإلكترونية
ما الذي يتحكم في كيميائه؟
يؤثر امتلاء تحت المستوى d مباشرة في كيمياء فاناديوم. تقارب طاقات إلكترونات s وd في الفلزات الانتقالية يسمح بعدة حالات أكسدة وتكوين معقدات تناسقية ونشاط حفزي متنوع.
التوزيع الإلكتروني لـفاناديوم هو [Ar] 3d3 4s2. عند فقد الإلكترونات أو إعادة ترتيبها في المركبات يتغير إشغال مدارات d، وهو ما ينعكس على اللون والمغناطيسية ونوع الروابط والتفاعلية.
الأشكال الكيميائية
المركبات والأيونات والمواد
تشمل الأشكال الكيميائية المهمة لـفاناديوم الفلز والسبائك والأكاسيد والهاليدات والمعقدات التناسقية. تقارب طاقات إلكترونات s وd يسمح بعدة حالات أكسدة، ويمكن للربيطات أن تغير اللون والمغناطيسية والتفاعلية بوضوح.
السلوك الفيزيائي
الحالة وتحولات الطور
الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب. الكثافة المدرجة هي 6 g/cm³. نقطة الانصهار هي 2 183 K (1 910 °C). نقطة الغليان هي 3 680 K (3 407 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.
الوجود والاستخدامات
أين يوجد فاناديوم وكيف يُستخدم؟
عملياً يظهر فاناديوم في تطبيقات مرتبطة بـعلم الفلزات والصلب، محفزات وبطاريات. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.
عملياً
أمثلة على استخدامات حقيقية
محفزات
يُستخدم فاناديوم أو بعض مركباته كمحفز لتسريع التفاعلات الكيميائية من دون أن يُستهلك في المحصلة الكلية للتفاعل.
بطاريات
يُستخدم فاناديوم في بعض كيميائيات البطاريات كمادة قطب أو مكوّن نشط أو جزء من الإلكتروليت، بحسب تصميم الخلية والمركب المستخدم.
الموقع الدوري
ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟
يقع فاناديوم في الدورة 4 والمجموعة 5. العناصر المجاورة المعروضة هي: تيتانيوم؛ كروم؛ زركونيوم؛ نيوبيوم؛ موليبدينوم. يسمح هذا الموقع بمقارنة حجم الذرة وطاقة التأين وحالات الأكسدة واتجاهات الروابط مباشرة مع العناصر القريبة في الجدول الدوري.
بيانات مرجعية
الخواص الفيزيائية والذرية
التصنيففلز انتقالي
الحالة عند درجة حرارة الغرفةصلب
الأغلفة الإلكترونية2 · 8 · 11 · 2
الكثافة6 g/cm³
نقطة الانصهار2 201 K (1 928 °C)
نقطة الغليان3 680 K (3 407 °C)
الكهرسلبية على مقياس باولنغ1.63
طاقة التأين الأولى650.9 kJ/mol
الألفة الإلكترونية50.91 kJ/mol
تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.
التاريخ
الاكتشاف والتعرّف
يرتبط اكتشاف فاناديوم بأعمال أندريس مانويل ديل ريو. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.
النظائر والكتلة الذرية
كيف يغير تركيب النظائر القيم؟
الكتلة الذرية القياسية المدرجة لـفاناديوم هي 50.9415(1). تمثل هذه القيمة تركيب النظائر في المواد الطبيعية على الأرض، لا كتلة ذرة واحدة بعينها.
لـفاناديوم نظير مستقر واحد على الأقل. تمتلك جميع النظائر العدد نفسه من البروتونات، لكنها تختلف في عدد النيوترونات وبالتالي في الكتلة الذرية.
السلامة
المناولة والتعرض
تعتمد مخاطر فاناديوم على الصورة الكيميائية والجرعة وطريق التعرض. قد تختلف التأثيرات الحيوية والبيئية للعنصر الحر وأيوناته ومركباته اختلافاً كبيراً، ولذلك يجب الرجوع إلى بيانات سلامة المادة المحددة.