Kemijski element · referentna stranica

23V

Vanadij

Vanadij je kemijski element s atomskim brojem 23 (V), smješten u 4. periodi, 5. skupini i bloku d. Referentno agregatno stanje pri sobnoj temperaturi: čvrsto. Elektronska konfiguracija: [Ar] 3d3 4s2.

Atomski broj23

Standardna atomska masa50.9415(1)

Skupina5

Perioda4

Blokd

Elektronska konfiguracija[Ar] 3d3 4s2

Elektronska struktura

Što određuje kemijsko ponašanje

Kod prijelaznih elemenata u kemiji sudjeluju elektroni vanjske s-ljuske i obližnjih d-orbitala. To omogućuje više oksidacijskih stanja, stvaranje kompleksa te raznolika magnetska i katalitička svojstva.

Elektronska konfiguracija atoma je [Ar] 3d3 4s2. Broj i energija valentnih elektrona utječu na stvaranje veza, uobičajena oksidacijska stanja i sličnost sa susjednim elementima.

Kemijski oblici

Spojevi, ioni i materijali

Element može imati više oksidacijskih stanja te tvoriti okside, halogenide, soli i koordinacijske komplekse. Njihova stabilnost ovisi o elektronskoj strukturi i reakcijskim uvjetima.

Fizikalno ponašanje

Agregatno stanje i fazni prijelazi

Pri sobnoj temperaturi referentno agregatno stanje je čvrsto. Gustoća je navedena kao 6 g/cm³. Talište je 2 201 K (1 928 °C). Vrelište je 3 680 K (3 407 °C). Na izmjerene vrijednosti mogu utjecati tlak, čistoća uzorka, alotropski oblik i kristalna struktura.

Pojavnost i primjene

Gdje se element nalazi i čemu služi

U praksi se s ovim elementom susrećemo ponajprije u područjima: Metalurgija i čelik, Katalizatori i Baterije.

U praksi

Konkretni primjeri primjene

Metalurgija i čelik

Vanadij se u ovoj primjeni pojavljuje kao sastojak metala ili legure, gdje utječe na mehanička svojstva, otpornost na koroziju, ponašanje pri povišenoj temperaturi ili obradivost materijala.

Katalizatori

Vanadij ili njegovi spojevi sudjeluju u kemijskim procesima kao reagens, katalitički aktivna sastavnica ili sirovina. Njihova važnost proizlazi iz reaktivnosti i stabilnosti u zadanim uvjetima.

Baterije

Vanadij se na ovom području primjenjuje zbog kombinacije svojih fizikalnih i kemijskih svojstava. Konkretna uloga ovisi o obliku elementa, čistoći i zahtjevima pojedine primjene.

Položaj u periodnom sustavu

Što pokazuju susjedni elementi

Element se nalazi u 4. periodi i 5. skupini. Među njegovim stvarnim susjedima u periodnom sustavu nalaze se, primjerice: Titanij, Vanadij, Krom, Cirkonij, Niobij, Molibden. Usporedba susjeda pomaže razumjeti promjene atomskog polumjera, energije ionizacije, valentnih elektrona i načina kemijskog vezanja.

Referentni podaci

Fizikalna i atomska svojstva

Razvrstavanjeprijelazni metal

Agregatno stanje pri sobnoj temperaturičvrsto

Elektronske ljuske2 · 8 · 11 · 2

Gustoća6 g/cm³

Talište2 201 K (1 928 °C)

Vrelište3 680 K (3 407 °C)

Elektronegativnost po Paulingu1.63

Prva energija ionizacije650.9 kJ/mol

Elektronski afinitet50.91 kJ/mol

Vrijednosti se odnose na element ili neutralni atom gdje je to primjenjivo. Fizikalni podaci mogu ovisiti o alotropskom obliku, tlaku i uvjetima mjerenja.

Povijest

Otkriće i identifikacija

Uz otkriće ili prepoznavanje elementa Vanadij u izvornoj se bilješci navodi ime Andrés Manuel del Río. Prepoznavanje posebnog elementa, priprava dovoljno čistog uzorka i kasnije određivanje atomskog broja nisu nužno bili isti povijesni događaj.

Izotopi i atomska masa

Kako izotopski sastav mijenja brojčane vrijednosti

Standardna atomska masa iznosi 50.9415(1). Ta vrijednost opisuje tipičan izotopski sastav prirodnog materijala na Zemlji i nije masa jednog određenog atoma.

Vanadij ima barem jedan stabilan izotop. Izotopi imaju jednak broj protona i zato pripadaju istom elementu, ali se razlikuju po broju neutrona i atomskoj masi.

Sigurnost

Rukovanje i izlaganje

Opasnost ovisi o kemijskom obliku elementa, dozi i putu izlaganja. Čisti element, njegovi ioni i spojevi mogu imati vrlo različite biološke i okolišne učinke, pa podatke treba provjeriti za konkretnu tvar koja se upotrebljava.