Ванадий

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ванадий / Vanadium (V)

Химический элемент
Vanadium crystal bar and 1cm3 cube.jpg
Символ, номер
23V
Атомная масса
50,9415(1)[1]
Электроотрицательность
1,63
Степени окисления
0, +2, +3, +4, +5
Плотность
6,11[2]
Температура плавления
2160 К (1887 °C)
Температура кипения
3650 К (3377 °C)
Молярная теплоёмкость
24,95[2] Дж/(K·моль)
Структура кристаллической решетки
Кубическая
объёмноцентрированная
Теплопроводность
30,7
Ванадий — металл-хамелеон, меняющий цвет! // Thoisoi [4:32]

Ванадий — переходный металл, химический элемент пятой группы.

Имеет № 23 в периодической таблице Менделеева.

Простое вещество[править]

Достаточно тугоплавкий металл серо-стального цвета. Химически чистый ванадий как материал интереса не представляет от слова «совсем», до такой степени мягок, что режется ножом. Но содержащий примеси ванадий твёрже стали. Адсорбированные газы типа водорода и азота сильно снижают пластичность ванадия, повышая твёрдость. При 100 °C грамм ванадия адсорбирует 87 мл. водорода. В ряду активности стоит между алюминием и цинком, но, тем не менее, достаточно химически устойчив.

Добыча и применение[править]

Ванадий чаще всего присутствует в качестве примеси (0,1−0,2 %) в бурых железняках и титано-магнетитах. Получают простое вещество путём восстановления пентаоксида или же фторидного комплекса активными металлами (натрием, кальцием).

Ванадий в основном используют в чёрной металлургии. Стали, содержащие всего лишь 0,15−0,25 % ванадия по массе обладают повышенной твёрдостью и износостойкостью.

Пентаоксид ванадия — катализатор окисления сернистого газа в серный ангидрид, что используется для промышленного получения серной кислоты.

Метаванадат натрия применяется как «медикамент» для растений.

Метаванадиевой кислотой окрашивают стёкла.

Свойства ванадия[править]

  • При повышении температуры, окисляется кислородом и фтором до оксида и фторида ванадия (V) соответственно.
  • С хлором, азотом и углеродом реагирует тоже, если хорошо подогреть.
  • В присутствии окислителя при сплавлении с щелочами происходит реакция :

4V + 4NaOH + 5O2 = 4NaVO3 + 2H2O

Соединения[править]

  • Оксиды ванадия (II) и (III) обладают исключительно основными свойствами.
  • VO2 амфотерен. С кислотами образует соли ванадила (катион VO2+), а с щелочами — ванадиты (анион V4O9 2−)
  • Оксид ванадия (V) — ядовитый кристаллический порошок красного цвета. Кислотный оксид. В растворах щелочей растворяется прекрасно, в воде — не очень. При реакции с щелочами образуются метаванадаты (анион VO3-). Как и у фосфора (удивительное сходство — точь-в-точь!), существуют ещё ортованадаты и пированадаты. При нагревании ванадатов с концентрированной соляной кислотой, происходит ОВР (как с марганцем!), где ванадий восстанавливается до хлорида ванадила, а хлорид окисляется до хлора. В кислотах пентаоксид ванадия растворим мало.

Источники[править]

  1. ↑ Meija J. et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88. — № 3. — С. 265—291. — DOI:10.1515/pac-2015-0305
  2. ↑ 2,0 2,1 Коршунов Б. Г. Ванадий // Химическая энциклопедия: в 5 т / Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: Абл—Дар. — С. 349. — 623 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-008-8.

Литература[править]

  • Петров М. М., Михилев Л. А., Кукушкин Ю. Н. — Неорганическая химия. Издание 2-е, переработанное и дополненное. Под ред. проф. Ю. Н. Кукушкина. Л., «Химия», 1976.
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
  1 2                             3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 H   He
2 Li Be   B C N O F Ne
3 Na Mg   Al Si P S Cl Ar
4 K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
8 Uue Ubn Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh  
Щелочные металлы Щёлочноземельные металлы Лантаноиды Актиноиды Суперактиноиды Переходные металлы Другие металлы Полуметаллы Другие неметаллы Галогены Благородные газы Свойства неизвестны
[→]
Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,
Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2,
W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Ванадий&oldid=1719649