Frumefni · yfirlitssíða

23V

Vanadín

Vanadín er frumefni með sætistölu 23 og táknið V. Það er í lotu 4, flokki 5 og d-blokk. Við stofuhita er viðmiðunarástandið fast efni. Rafeindaskipanin er [Ar] 3d3 4s2.

Sætistala23

Staðlaður atómmassi50.9415(1)

Flokkur5

Lota4

Blokkd

Rafeindaskipan[Ar] 3d3 4s2

Rafeindabygging

Hvað stýrir efnafræðilegri hegðun

Í hliðarmálmum liggja s- og d-rafeindir tiltölulega nærri hvor annarri í orku. Það gerir mörg oxunarástand og fjölbreytt tengi, komplexa og efniseiginleika mögulega.

Rafeindaskipan þessa atóms er [Ar] 3d3 4s2. Fjöldi og orka gildisrafeinda hafa áhrif á hvernig atómið tengist og hvaða jóna- eða samgildu byggingar það getur myndað.

Efnaform

Efnasambönd, jónir og efni

Vanadín kemur fyrir sem málmur og í málmblöndum og einnig í oxíðum, halíðum og komplexum. Mörg oxunarástand eru möguleg vegna þess að s- og d-rafeindir liggja tiltölulega nærri í orku.

Eðlishegðun

Ástand og fasabreytingar

Við stofuhita er viðmiðunarástandið fast efni. Skráður eðlismassi er 6 g/cm³. Bræðslumarkið er 2 201 K (1 928 °C). Suðumarkið er 3 680 K (3 407 °C). Þrýstingur, hreinleiki og kristalgerð geta haft áhrif á mælda eðliseiginleika.

Tilvist og notkun

Hvar frumefnið finnst og hvernig það er notað

Í reynd tengist vanadín sérstaklega eftirfarandi sviðum: málmvinnsla og stál, hvatar og rafhlöður.

Í reynd

Áþreifanleg notkun

Málmvinnsla og stál

Eitt hagnýtt samhengi er málmvinnsla og stál. Nákvæmt hlutverk vanadín fer eftir því hvort það er notað sem hreint frumefni, efnasamband, málmblanda, efni eða tiltekin samsæta.

Hvatar

Efni sem innihalda vanadín geta virkað sem hvatar þegar yfirborð þeirra eða oxunarástand hraðar efnahvarfi án þess að efnið eyðist í heildarhvarfinu.

Rafhlöður

Eitt hagnýtt samhengi er rafhlöður. Nákvæmt hlutverk vanadín fer eftir því hvort það er notað sem hreint frumefni, efnasamband, málmblanda, efni eða tiltekin samsæta.

Staða í lotukerfinu

Hvað nágrannarnir segja okkur

Vanadín er í lotu 4 og flokki 5. Raunverulegir nágrannar hjálpa til við að bera saman atómstærð, jónunarorku, rafeindaskipan og tengimynstur innan lotukerfisins. Í þessu nágrenni sjást til dæmis Títan, Króm, Sirkon, Níóbín.

Viðmiðunargildi

Eðlis- og atómeiginleikar

Flokkunhliðarmálmur

Ástandsform við stofuhitafast efni

Rafeindahvel2 · 8 · 11 · 2

Eðlismassi6 g/cm³

Bræðslumark2 201 K (1 928 °C)

Suðumark3 680 K (3 407 °C)

Rafdrægni samkvæmt Pauling1.63

Fyrsta jónunarorka650.9 kJ/mol

Rafeindasækni50.91 kJ/mol

Gildin lýsa frumefninu eða hlutlausri frumeind þegar það á við. Eðlisgildi geta ráðist af allotrópi, þrýstingi og mæliaðstæðum.

Saga

Uppgötvun og auðkenning

Uppgötvun vanadín er tengd við Andrés Manuel del Río. Að greina nýtt frumefni, einangra hreint sýni og síðar staðfesta stöðu þess með sætistölu 23 gerðist ekki alltaf á sama tíma.

Samsætur og atómmassi

Hvernig samsætusamsetning hefur áhrif á tölurnar

Staðlaður atómmassi er 50.9415(1). Hann er vegið meðaltal samsætusamsetningar náttúrulegs efnis á jörðinni, ekki massi einnar tiltekinnar frumeindar.

Vanadín hefur að minnsta kosti eina stöðuga samsætu. Samsætur hafa sama fjölda róteinda en mismunandi fjölda nifteinda og eru því sama frumefni með mismunandi atómmassa.

Öryggi

Meðhöndlun og útsetning

Öryggi fer eftir efnaformi, skammti og leið útsetningar. Hreint frumefni, jónir og efnasambönd geta haft mjög ólík áhrif á líkama og umhverfi og því þarf að skoða öryggisupplýsingar þess efnis sem raunverulega er notað.