Grunnstoff · referanseark

23V

Vanadium

Vanadium (V) er grunnstoff 23, et overgangsmetalll i gruppe 5, periode 4 og d-blokken. Elektronkonfigurasjonen [Ar] 3d3 4s2 bidrar til å forklare binding og reaktivitet; referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff.

Atomnummer23

Standard atomvekt50.9415(1)

Gruppe5

Periode4

Blokkd

Elektronkonfigurasjon[Ar] 3d3 4s2

Elektronstruktur

Hva styrer kjemien?

I overgangsmetallller ligger energiene for d- og s-elektroner nært. Det gjør flere oksidasjonstrinn, komplekse ioner, magnetiske egenskaper og katalytisk aktivitet mulige.

For vanadium skall konfigurationen [Ar] 3d3 4s2 læses sammen med oksidasjonstrinnnet. Når elektroner fjernes eller deles, endres d-orbitalenes besættelse, hvilket kan påvirke farge, magnetisme, binding og reaktivitet.

Kjemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Vigtige former er metallet og dets legeringer, oxider, halogenider og koordinationsforbindelser. Flere oksidasjonstrinn er mulige, fordi s- og d-elektroner ligger nært i energi; ligander kan påvirke farge, magnetisme og reaktivitet.

Fysisk oppførsel

Tilstand og faseoverganger

Referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff. Den oppgitte tettheten er 6 g/cm³. Smeltepunktet er oppgitt til 2 201 K (1 928 °C). Kokepunktet er oppgitt til 3 680 K (3 407 °C). Trykk, renhet, allotropi og krystallstruktur kan forskyde målte fysiske verdier.

Forekomst og bruk

Hvor vanadium finnes og brukes

I praksis møter man vanadium blant annet i sammenhenger som metallurgi og stål, katalysatorer og batterier.

I praksis

Konkrete bruksområder

Metallurgi og stål

Vanadium spiller en rolle i metallurgi og stål. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Katalysatorer

Vanadium spiller en rolle i katalysatorer. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Batterier

Vanadium spiller en rolle i batterier. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Plassering i periodesystemet

Hva naboene forteller

Vanadium ligger i periode 4, gruppe 5 og d-blokken. Det viste nabolaget omfatter blant annet Titanium, Chromium, Zirconium, Niobium. Sammenligning med disse grunnstoffene gjør det lettere å følge trender i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referansedata

Fysiske og atomære egenskaper

Klassifiseringovergangsmetalll

Tilstand ved romtemperaturfast stoff

Elektronskall2 · 8 · 11 · 2

Tetthet6 g/cm³

Smeltepunkt2 201 K (1 928 °C)

Kokepunkt3 680 K (3 407 °C)

Pauling-elektronegativitet1.63

Første ioniseringsenergi650.9 kJ/mol

Elektronavfinitet50.91 kJ/mol

Verdiene beskriver grunnstoffet eller det nøytrale atom, der det er relevant. Fysiske data kan avhenge av allotropi, trykk, renhet og måleforhold.

Historie

Oppdagelse og identifikasjon

Oppdagelsen av vanadium forbindes i denne historiske registreringen med Andrés Manuel del Río. Anerkjennelse som grunnstoff, isolering av en ren prøve og den senere definisjon via atomnummer skjedde ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensetningen endrer tallene

Standard atomvekten er 50.9415(1). Verdien beskriver den naturlige isotopsammensetning i jordisk materiale og er ikke massen til ett bestemt atom.

Vanadium har minst én stabil isotop. Isotoper har samme antalll protoner og er derfor samme grunnstoff, men de har ulikt antalll nøytroner og ulik atommasse.

Sikkerhet

Håndtering og eksponering

Risikoen ved vanadium avhenger av kjemisk form, dose og eksponeringsvei. Grunnstoffet, ionene og forbindelsene det danner kan ha svært ulike biologiske og miljømessige virkninger; sikkerhetsdata skall derfor vurderes for det konkrete stoffet.