Kimyasal element · referans sayfası

23V

Vanadyum

Vanadyum, atom numarası 23 ve sembolü V olan kimyasal elementtir. Periyot 4, grup 5, d bloğunda yer alır. Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Elektron dizilimi [Ar] 3d3 4s2 biçimindedir.

Atom numarası23

Standart atom ağırlığı50.9415(1)

Grup5

Periyot4

Blokd

Elektron dizilimi[Ar] 3d3 4s2

Elektronik yapı

Kimyasını ne belirler?

Vanadyum, d-bloku elementleri arasındadır. d ve s elektronlarının yakın enerjileri birden çok yükseltgenme basamağına ve çok çeşitli koordinasyon bileşiklerine olanak verir.

[Ar] 3d3 4s2 dizilimi yükseltgenme basamağıyla birlikte düşünülmelidir; elektron kaybı d orbitallerinin doluluğunu değiştirerek renk, manyetizma, bağlanma ve tepkime özelliklerini etkileyebilir.

Kimyasal biçimler

Bileşikler, iyonlar ve malzemeler

Vanadyum için önemli kimyasal biçimler metal ve alaşımlar, oksitler, halojenürler ve koordinasyon bileşikleridir. Birden fazla yükseltgenme basamağının mümkün olması kısmen s ve d elektronlarının yakın enerjilerinden kaynaklanır.

Fiziksel davranış

Hâl ve faz değişimleri

Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Verilen yoğunluk 6 g/cm³. Erime noktası 2 201 K (1 928 °C). Kaynama noktası 3 680 K (3 407 °C). Basınç, saflık ve kristal yapı ölçülen fiziksel değerleri etkileyebilir.

Bulunuş ve kullanım

Vanadyum nerede bulunur ve nasıl kullanılır?

Pratikte Vanadyum özellikle şu alanlarla ilişkilidir: Metalurji ve çelik, Katalizörler ve Piller ve bataryalar. Kullanımın ayrıntısı elementin kimyasal biçimine, saflığına ve gerekli özelliğe bağlıdır.

Pratikte

Gerçek kullanım örnekleri

Metalurji ve çelik

Vanadyum, metal üretimi ve işlenmesinde alaşımlama, kaplama, birleştirme veya yüzey özelliklerini kontrol etme amacıyla kullanılabilir.

Katalizörler

Vanadyum veya bileşikleri kimyasal dönüşümlerde reaktif, öncü madde ya da katalizör bileşeni olarak kullanılır; rolü kimyasal biçime göre değişir.

Piller ve bataryalar

Vanadyum içeren malzemeler seçilmiş enerji depolama veya dönüşüm sistemlerinde elektrot, elektrolit, katalizör ya da yapısal bileşen görevi görebilir.

Periyodik konum

Komşu elementler ne anlatır?

Vanadyum, periyot 4 ve grup 5 içinde, d bloğunda yer alır ve geçiş metali olarak sınıflandırılır. Aynı gruptaki komşular değerlik elektron düzeni ve yaygın tepkime türleri açısından karşılaştırma sağlar. Periyotta yatay karşılaştırma ise atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik ve bağlanmadaki düzenli değişimleri gösterir.

Referans verileri

Fiziksel ve atomik özellikler

Sınıflandırmageçiş metali

Oda sıcaklığındaki hâlikatı

Elektron katmanları2 · 8 · 11 · 2

Yoğunluk6 g/cm³

Erime noktası2 201 K (1 928 °C)

Kaynama noktası3 680 K (3 407 °C)

Pauling elektronegatifliği1.63

Birinci iyonlaşma enerjisi650.9 kJ/mol

Elektron ilgisi50.91 kJ/mol

Değerler, uygun olduğu yerde elementi veya nötr atomu tanımlar. Fiziksel veriler allotropa, basınca, saflığa ve ölçüm koşullarına bağlı olarak değişebilir.

Tarihçe

Keşif ve tanımlama

Vanadyum elementinin keşfi Andrés Manuel del Río ile ilişkilendirilir. Elementin fark edilmesi, saf örneğinin ayrılması ve modern atom numarasının belirlenmesi her zaman aynı tarihte gerçekleşmemiştir.

İzotoplar ve atom ağırlığı

İzotop bileşimi sayıları nasıl değiştirir?

Standart atom ağırlığı 50.9415(1) değeridir. Bu sayı tek bir atomun kütlesini değil, doğal karasal maddede görülen tipik izotop bileşiminin ağırlıklı ortalamasını temsil eder.

Vanadyum en az bir kararlı izotopa sahiptir. İzotopların proton sayısı ve dolayısıyla element kimliği aynıdır; nötron sayıları ve atom kütleleri farklıdır.

Güvenlik

Kullanım ve maruziyet

Vanadyum ile ilgili tehlikeler kimyasal biçime, doza ve maruziyet yoluna bağlıdır. Saf element, iyonlar ve bileşikler biyolojik ve çevresel olarak çok farklı davranabilir; bu nedenle somut maddenin güvenlik verileri esas alınmalıdır.