Ванадий
V
Ванадий
| Группа | 5 | Температура плавления | 1910 ° С, 3470 ° F, 2183 К |
| Период | 4 | Точка кипения | 3407 ° С, 6165 ° F, 3680 К |
| Блокировать | d | Плотность (г см -3 ) | 6.0 |
| Атомный номер | 23 | Относительная атомная масса | 50,942 |
| Состояние при 20 ° C | Твердый | Ключевые изотопы | 51 В |
| Электронная конфигурация | [Ar] 3d 3 4s 2 | Количество CAS | 7440-62-2 |
Использование и свойства элемента Ванадий
Объяснение изображения
Символ основан на фигурке скандинавской богини Фрейи VIII века, в честь которой назван элемент. Он противопоставлен тексту из исландской саги, написанной в 13 веке.
Внешность
Серебристый металл, устойчивый к коррозии.
Использует
Около 80% произведенного ванадия используется в качестве добавки к стали. Сплавы ванадиевой стали очень прочны и используются для изготовления броневых листов, осей, инструментов, поршневых штоков и коленчатых валов. Менее 1% ванадия и минимальное количество хрома делают сталь ударопрочной и вибростойкой. Сплавы ванадия используются в ядерных реакторах из-за низких свойств ванадия поглощать нейтроны.Оксид ванадия (V) используется в качестве пигмента для керамики и стекла, в качестве катализатора и в производстве сверхпроводящих магнитов.
Биологическая роль
Ванадий необходим для некоторых видов, в том числе для человека, хотя нам нужно очень мало. Мы принимаем всего 0,01 миллиграмма каждый день, и этого более чем достаточно для наших нужд. В некоторых соединениях ванадий может стать токсичным.
Природное изобилие
Ванадий содержится примерно в 65 различных минералах, включая ванадинит, карнотит и патронит. Он также содержится в фосфатных породах, некоторых железных рудах и некоторых сырых нефтях в форме органических комплексов.Металлический ванадий получают восстановлением оксида ванадия (V) кальцием в сосуде высокого давления. Ванадий высокой чистоты можно получить восстановлением хлорида ванадия (III) магнием.
История химического элемента Ванадий
Ванадий был открыт дважды. Впервые это сделал в 1801 году Андрес Мануэль дель Рио, профессор минералогии в Мехико. Он нашел его в образце ванадита, Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl, и отправил образец в Париж. Однако французские химики пришли к выводу, что это минерал хрома.
Второй раз ванадий был открыт в 1831 году шведским химиком Нилом Габриэлем Селфстремом в Стокгольме. Он отделил его от образца чугуна, сделанного из руды, добытой в Смоланде. Он смог показать, что это новый элемент, и при этом он победил своего конкурента-химика, Фридриха Велера, к открытию. Он также работал с другим минералом ванадий из Зимапана.
Чистый ванадий был произведен Генри Роско в Манчестере в 1869 году, и он показал, что предыдущие образцы металла действительно были нитридом ванадия (VN).
Химические свойства
| Атомный радиус, несвязанный (Å) | 2,07 | Ковалентный радиус (Å) | 1,44 |
| Сродство к электрону (кДж моль -1 ) | 50,655 | Электроотрицательность (шкала Полинга) | 1,63 |
| Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) | 1- й 650,9082- й 1410,4233- й2828.0824 чт 4506,7345 чт 6298,7276 чт 12362,677 чт 14530,78 чт16730,6 |
Состояния окисления и изотопы Ванадий
| Общие состояния окисления | 5 , 4, 3, 2, 0 | ||||
| Изотопы | Изотоп | Атомная масса | Естественное изобилие (%) | Период полураспада | Режим распада |
| 50 В | 49,947 | 0,25 | 1,4 × 10 17 лет | EC | |
| 51 В | 50,944 | 99,75 | - | - |
Данные о давлении и температуре
| Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) | 489 | Модуль Юнга (ГПа) | 127,6 | |||||||
| Модуль сдвига (ГПа) | 46,7 | Объемный модуль (ГПа) | 158,0 | |||||||
| Давление газа | ||||||||||
| Температура (K) | 400600800100012001400160018002000 г.22002400 | |||||||||
| 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 г. | 2200 | 2400 |
| Давление (Па) | ----2,79 х 10 -104,35 х 10 -70,0001070,007690,2333,6832,6 | |||||||||
| - | - | - | - | 2,79 х 10 -10 | 4,35 х 10 -7 | 0,000107 | 0,00769 | 0,233 | 3,68 | 32,6 |