Element chimic · pagină de referință

23V

Vanadiu

Vanadiu este elementul chimic cu numărul atomic 23 și simbolul V; se află în perioada 4, grupa 5, blocul d. Starea de referință la temperatura camerei este solidă. Configurația electronică: [Ar] 3d3 4s2.

Număr atomic23

Masă atomică standard50.9415(1)

Grupă5

Perioadă4

Blocd

Configurație electronică[Ar] 3d3 4s2

Structură electronică

Ce îi determină chimia

Substratul d participă la chimia acestui element. Metalele de tranziție pot utiliza în legături electroni cu energii apropiate, de aceea stările de oxidare variabile, compușii de coordonație și comportamentul catalitic sunt frecvente în blocul d.

Configurația electronică [Ar] 3d3 4s2 trebuie analizată împreună cu starea de oxidare a compusului: îndepărtarea electronilor schimbă orbitalii d ocupați și poate modifica culoarea, magnetismul, legăturile și reactivitatea.

Forme chimice

Compuși, ioni și materiale

Formele chimice importante includ metalul și aliajele, oxizii, halogenurile și compușii de coordonație. Stările de oxidare variabile sunt frecvente deoarece electronii s și d au energii apropiate, iar liganzii din jurul ionului metalic pot modifica puternic culoarea, magnetismul și reactivitatea.

Comportament fizic

Stare și tranziții de fază

Starea de referință la temperatura camerei este solidă. Densitatea indicată este 6 g/cm³. Punctul de topire este 2 201 K (1 928 °C). Punctul de fierbere este 3 680 K (3 407 °C). Presiunea, puritatea și structura cristalină pot modifica proprietățile fizice măsurate.

Răspândire și utilizări

Unde se găsește și cum este utilizat vanadiu

În practică, acest element apare în domenii precum metalurgie, oțel, catalizatori și baterii.

În practică

Exemple de utilizări reale

Metalurgie și oțel

Acest element este folosit în prelucrarea fierului și a oțelului ca element de aliere, ajutor de rafinare sau parte a chimiei de transformare a minereului în metal.

Catalizatori

Acest element este folosit pentru a accelera reacții chimice fără a fi consumat în reacția globală.

Baterii

Acest element este folosit în anumite tipuri de baterii, materiale pentru electrozi sau electroliți. Rolul exact depinde de compus și de construcția celulei.

Poziție în tabelul periodic

Ce ne spun elementele vecine

Vanadiu se află în perioada 4 și grupa 5. În vecinătatea prezentată aici, în aceeași perioadă, la stânga și la dreapta se află titan și crom; în aceeași grupă, imediat dedesubt se află niobiu. Aceste poziții permit compararea dimensiunii atomice, energiei de ionizare și comportamentului de legare cu elementele apropiate.

Date de referință

Proprietăți fizice și atomice

Clasificaremetal de tranziție

Stare la temperatura camereisolid

Straturi electronice2 · 8 · 11 · 2

Densitate6 g/cm³

Punct de topire2 201 K (1 928 °C)

Punct de fierbere3 680 K (3 407 °C)

Electronegativitate Pauling1.63

Prima energie de ionizare650.9 kJ/mol

Afinitate electronică50.91 kJ/mol

Valorile descriu elementul sau atomul neutru, după caz. Datele fizice pot depinde de alotrop, presiune și condițiile de măsurare.

Istorie

Descoperire și identificare

Descoperirea elementului este asociată cu Andrés Manuel del Río. Recunoașterea elementului, izolarea unei probe pure și atribuirea numărului atomic modern nu au avut neapărat loc în același moment.

Izotopi și masă atomică

Cum influențează compoziția izotopică valorile

Masa atomică standard este 50.9415(1). Această valoare se referă la compoziția izotopică a materialului terestru natural, nu la masa unui anumit atom.

Acest element are cel puțin un izotop stabil. Izotopii diferiți au același număr de protoni și, prin urmare, aceeași identitate chimică, dar numere diferite de neutroni și mase atomice diferite.

Siguranță

Manipulare și expunere

Riscurile asociate acestui element depind de forma chimică, doză și calea de expunere. Elementul pur, ionii și compușii săi pot avea efecte biologice și de mediu foarte diferite, de aceea trebuie consultate datele de siguranță pentru substanța manipulată efectiv.