Kohászat és acél
A vanádium a vas- és acélfeldolgozásban ötvözőként, finomítási segédanyagként vagy az ércből fémmé alakítás kémiai folyamataiban használható.
Mendeleev
Periódusos rendszer
Összes elem
MagyarHU⌄
Nyelvek
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
Kémiai elem · adatlap
23V
Vanádium
A vanádium 23 rendszámú kémiai elem (V), a 4. periódus 5. csoportjában, a d-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Ar] 3d3 4s2.
Rendszám23
Standard atomtömeg50.9415(1)
Csoport5
Periódus4
Meződ
Elektronkonfiguráció[Ar] 3d3 4s2
Elektronszerkezet
Mi határozza meg a kémiai viselkedését
A d-alhéj részt vesz a vanádium kémiájában. Az átmenetifémek hasonló energiájú elektronokat használhatnak a kötésképzésben, ezért a d-mezőben gyakoriak a változó oxidációs állapotok, a koordinációs vegyületek és a katalitikus viselkedés.
A [Ar] 3d3 4s2 elektronkonfigurációt a vegyület oxidációs állapotával együtt kell értelmezni: elektronok eltávolítása megváltoztatja a d-pályák betöltöttségét, és ezzel a színt, mágnesességet, kötésviszonyokat és reakciókészséget is.
Kémiai formák
Vegyületek, ionok és anyagok
A vanádium fontos kémiai formái közé tartozik a fém és ötvözetei, az oxidok, halogenidek és koordinációs vegyületek. A változó oxidációs állapotok gyakoriak, mert az s- és d-elektronok energiája hasonló, a fémion körüli ligandumok pedig erősen módosíthatják a színt, mágnesességet és reakciókészséget.
Fizikai viselkedés
Halmazállapot és fázisátalakulások
A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 6 g/cm³. Az olvadáspont 2 201 K (1 928 °C). A forráspont 3 680 K (3 407 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.
Előfordulás és felhasználás
A vanádium előfordulása és felhasználása
A gyakorlatban a vanádium többek között a következő területeken jelenik meg: Kohászat, Acél, Katalizátorok és Akkumulátorok.
A gyakorlatban
Konkrét felhasználási példák
Katalizátorok
A vanádium katalizátorként gyorsíthat kémiai reakciókat anélkül, hogy a teljes reakció során elfogyna.
Akkumulátorok
A vanádium egyes akkumulátorkémiákban, elektródanyagokban vagy elektrolitokban használható; pontos szerepe a vegyülettől és a cella felépítésétől függ.
Helye a periódusos rendszerben
Mit mutatnak a szomszédos elemek
A vanádium a 4. periódus 5. csoportjában található. A bemutatott környezetben titán és króm között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; nióbium közvetlenül alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.
Referenciaadatok
Fizikai és atomi tulajdonságok
Besorolásátmenetifém
Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd
Elektronhéjak2 · 8 · 11 · 2
Sűrűség6 g/cm³
Olvadáspont2 201 K (1 928 °C)
Forráspont3 680 K (3 407 °C)
Pauling-féle elektronegativitás1.63
Első ionizációs energia650.9 kJ/mol
Elektronaffinitás50.91 kJ/mol
Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.
Történet
Felfedezés és azonosítás
A vanádium felfedezését Andrés Manuel del Río nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.
Izotópok és atomtömeg
Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket
A standard atomtömeg 50.9415(1). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.
A vanádium legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.
Biztonság
Kezelés és expozíció
A vanádium veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi vanádium, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.