Chemický prvek · referenční karta

23V

Vanad

Vanad je chemický prvek s protonovým číslem 23 (V), umístěný v periodě 4, skupině 5 a bloku d. Referenční skupenství při pokojové teplotě: pevná látka. Elektronová konfigurace: [Ar] 3d3 4s2.

Protonové číslo23

Standardní atomová hmotnost50.9415(1)

Skupina5

Perioda4

Blokd

Elektronová konfigurace[Ar] 3d3 4s2

Elektronová struktura

Co řídí jeho chemické chování

Jde o prvek d-bloku. Elektrony v podslupce d mohou být zapojeny do vazeb, což často umožňuje několik oxidačních čísel, tvorbu komplexů a katalytické chování.

Elektronová konfigurace atomu je [Ar] 3d3 4s2. Počet a energie valenčních elektronů ovlivňují tvorbu vazeb, obvyklá oxidační čísla a podobnost se sousedními prvky.

Chemické formy

Sloučeniny, ionty a materiály

Typické jsou oxidy, halogenidy a koordinační sloučeniny. Částečně zaplněná podslupka d často umožňuje více oxidačních čísel a u některých sloučenin výrazné barvy nebo katalytickou aktivitu.

Fyzikální chování

Skupenství a fázové přeměny

Při pokojové teplotě je referenčním skupenstvím pevná látka. Udávaná hustota je 6 g/cm³. Teplota tání je 2 201 K (1 928 °C). Teplota varu je 3 680 K (3 407 °C). Naměřené hodnoty mohou ovlivňovat tlak, čistota vzorku a krystalová struktura.

Výskyt a využití

Kde se s prvkem setkáváme a k čemu slouží

V praxi se s tímto prvkem setkáváme zejména v oblastech: Metalurgie a ocel, Katalyzátory a Baterie a akumulátory.

V praxi

Konkrétní příklady využití

Metalurgie a ocel

Vanad se v této oblasti uplatňuje jako složka kovových materiálů nebo při jejich výrobě. Přídavek prvku může měnit pevnost, korozní odolnost, tvrdost, teplotní stabilitu nebo další vlastnosti slitiny.

Katalyzátory

Vanad nebo jeho sloučeniny vstupují do chemických procesů jako reagenty, katalyticky aktivní složky nebo suroviny. Význam vychází z jejich reaktivity a stability za daných podmínek.

Baterie a akumulátory

Vanad se v této oblasti používá díky kombinaci svých fyzikálních a chemických vlastností. Konkrétní význam závisí na formě prvku, čistotě a požadavcích dané aplikace.

Poloha v periodické tabulce

Co ukazují sousední prvky

Prvek se nachází v periodě 4 a skupině 5. V jeho skutečném okolí v periodické tabulce jsou například: Titan, Vanad, Chrom, Zirkonium, Niob, Molybden. Srovnání sousedů pomáhá chápat změny atomového poloměru, ionizační energie, valenčních elektronů a vazebného chování.

Referenční údaje

Fyzikální a atomové vlastnosti

Klasifikacepřechodný kov

Skupenství při pokojové teplotěpevná látka

Elektronové slupky2 · 8 · 11 · 2

Hustota6 g/cm³

Teplota tání2 201 K (1 928 °C)

Teplota varu3 680 K (3 407 °C)

Paulingova elektronegativita1.63

První ionizační energie650.9 kJ/mol

Elektronová afinita50.91 kJ/mol

Hodnoty se vztahují k prvku nebo neutrálnímu atomu tam, kde je to vhodné. Fyzikální data mohou záviset na alotropické formě, tlaku a podmínkách měření.

Historie

Objev a identifikace

Objev tohoto prvku je spojován s osobou nebo týmem uvedeným v historickém záznamu: Andrés Manuel del Río. Rozpoznání nového prvku, získání čistého vzorku a pozdější určení protonového čísla nemusely proběhnout ve stejném okamžiku.

Izotopy a atomová hmotnost

Jak izotopové složení mění čísla

Standardní atomová hmotnost je 50.9415(1). Tato hodnota vychází z izotopového složení běžného přírodního materiálu a není hmotností jednoho konkrétního atomu.

Prvek má alespoň jeden stabilní izotop. Izotopy mají stejný počet protonů, ale různý počet neutronů; zachovávají proto chemickou identitu prvku, ale liší se atomovou hmotností.

Bezpečnost

Zacházení a expozice

Riziko závisí na chemické formě, dávce a cestě expozice. Čistý prvek, jeho ionty a sloučeniny mohou mít velmi rozdílné biologické a environmentální účinky, proto je nutné vycházet z bezpečnostních údajů konkrétní látky.