Γεγονότα βαναδίου (Ατομικός αριθμός 23 ή V)
Το βανάδιο είναι ο ατομικός αριθμός 23 στον περιοδικό πίνακα, με το σύμβολο του στοιχείου V. Είναι ένα γυαλιστερό, σκληρό μέταλλο μετάπτωσης, που χρησιμοποιείται ιστορικά για την κατασκευή ισχυρού χάλυβα για αμαξώματα αυτοκινήτων. Αυτά τα στοιχεία βαναδίου περιέχουν χημικά και φυσικά δεδομένα μαζί με γενικές πληροφορίες και ιστορικό.
Βασικά στοιχεία για το βανάδιο
Όνομα: Βανάδιο
Ατομικός αριθμός: 23
Σύμβολο στοιχείου: V
Ομάδα: 5
Περίοδος: 4
Αποκλεισμός: d
Οικογένεια στοιχείων: Μεταβατικό μέταλλο
Ατομική μάζα: 50.9415(1)
Διαμόρφωση ηλεκτρονίου: [Ar]3d4sFull:1s2s2p3s3p3d4s(full)
Ανακάλυψη: Andres Manuel del Rio το 1801
Ο Ντελ Ρίο ήταν καθηγητής ορυκτολογίας στη Βασιλική Σχολή Ορυχείων στην Πόλη του Μεξικού όταν ανακάλυψε αυτό που πίστευε ότι ήταν ένα νέο στοιχείο σε ένα μετάλλευμα που περιείχε μόλυβδο. Το αρχικό του όνομα για την ανακάλυψή του ήταν πανχρώμιο λόγω της ποικιλίας των χρωμάτων που παρήγαγαν τα άλατα. Μετονόμασε το στοιχείο σε ερυθρόνιο (Λατινικά σημαίνει κόκκινο λουλούδι) αφού τα περισσότερα από αυτά τα άλατα έγιναν κόκκινα όταν θερμάνονταν. Ο Ντελ Ρίο έστειλε τα δείγματά του στο Παρίσι για επιβεβαίωση.
Το 1805, ο Γάλλος χημικός Hippolyte-Victor Collet-Sescotils δημοσίευσε τα ευρήματά του σχετικά με το μετάλλευμα μολύβδου του Del Rio. Είπε ότι το στοιχείο του Del Rio ήταν απλώς ακάθαρτο χρώμιο, όχι ένα νέο στοιχείο. Ο Ντελ Ρίο αποδέχτηκε αυτή την ανάλυση και απέσυρε τον ισχυρισμό του.
Το 1830, ο Σουηδός χημικός Nils Gabriel Sefström ανακάλυψε ένα νέο στοιχείο που ονόμασε βανάδιο. Ο Γερμανός χημικός Friedrich Wöhler έδειξε ότι το βανάδιο του Sefström ήταν το ίδιο με την ανακάλυψη του Del Rio.
Προέλευση ονόματος: Το Vanadium πήρε το όνομά του από τον Vanadis, το σκανδιναβικό όνομα της σκανδιναβικής θεάς της ομορφιάς, Freyja.
Ισότοπα:
Το φυσικό σκάνδιο αποτελείται από ένα σταθερό ισότοπο V και ένα σχεδόν σταθερό ισότοπο, το V. Έχουν ανακαλυφθεί είκοσι τέσσερα τεχνητά ισότοπα που κυμαίνονται από .
V
Το βανάδιο-50 είναι ένα ραδιενεργό ισότοπο που περιέχει 25 νετρόνια. Το βανάδιο-50 διασπάται το 83% του χρόνου σε τιτάνιο-50 με διάσπαση β και το 17% σε χρώμιο-50 με διάσπαση β με χρόνο ημιζωής 1,44×10 χρόνια. Το 0,25% του φυσικού βαναδίου είναι βανάδιο-50.
V
Το βανάδιο-51 είναι το μόνο σταθερό ισότοπο του βαναδίου και περιέχει 26 νετρόνια. Το 99,75% του φυσικού βαναδίου είναι βανάδιο-51.
Φυσικά δεδομένα βαναδίου
Πυκνότητα: 6,0 g/cm
Σημείο τήξης: 2183 K(1910 °C, 3470 °F)
Σημείο βρασμού: 3680 K(3407 °C, 6165 °F)
Κατάσταση στους 20ºC: Στερεά
Heat of Fusion: 21,5 kJ/mol
Θερμότητα εξάτμισης: 444 kJ/mol
Μοριακή θερμική χωρητικότητα: 24,89 J/mol·K
Ατομικά δεδομένα βαναδίου
Ατομική ακτίνα: 1,34 Å (εμπειρικό)
Ομοιοπολική ακτίνα: 1,53 Å
Ακτίνα Van der Waals: 2,07 Å
Συγγένεια ηλεκτρονίων: 50,655 kJ/mol
Ηλεκτραρνητικότητα: 1,63
1 Ενέργεια Ιονισμού: 650,908 kJ/mol
2 Ενέργεια Ιονισμού: 1410,423 kJ/mol
3 Ενέργεια Ιονισμού: 2828,082 kJ/mol
4 Ενέργεια Ιονισμού: 4506.734 kJ/mol
5 Ενέργεια Ιονισμού: 6298,727 kJ/mol
6 Ενέργεια Ιονισμού: 12362,67 kJ/mol
7 Ενέργεια Ιονισμού: 14530,7 kJ/mol
8 Ενέργεια Ιονισμού: 16730,6 kJ/mol
Καταστάσεις οξείδωσης: +5, +4, +3, +2 (κοινό) +1, 0, -1 (ασυνήθιστο)
Διασκεδαστικά γεγονότα για το βανάδιο
- Το βανάδιο είναι ένα μέταλλο μέτριας σκληρότητας, όλκιμο, γυαλιστερό, ισχυρό μπλε-γκρι σε θερμοκρασία δωματίου.
- Το βανάδιο αρχικά ονομάστηκε πανχρώμιο λόγω των πολλών διαφορετικών χρωμάτων που παράγονται από τα ιόντα διαφορετικών καταστάσεων οξείδωσης. Η φωτογραφία δείχνει τα χρώματα των καταστάσεων οξείδωσης +2, +3, +4 και +5.
- Το καθαρό βανάδιο δεν παρήχθη μέχρι το 1869 όταν ο Άγγλος χημικός Henry Roscoe έδειξε ότι τα προηγούμενα δείγματα βαναδίου ήταν στην πραγματικότητα νιτρίδιο βαναδίου (VN).
- Το μεγαλύτερο μέρος του βαναδίου χρησιμοποιείται για την ενίσχυση του χάλυβα. Τα κράματα βαναδίου-χάλυβα χρησιμοποιούνται σε εξαρτήματα κινητήρα, θωράκιση, άξονες και εργαλεία.
- Το βανάδιο χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά εκτενώς στην αυτοκινητοβιομηχανία για την κατασκευή του Model T Ford. Οι πρώτες διαφημίσεις του Model T υποστήριζαν ότι ο χάλυβας βαναδίου ήταν ο σκληρότερος και πιο ανθεκτικός χάλυβας που κατασκευάστηκε ποτέ και χρησιμοποιήθηκε σε όλο το πλαίσιο του αυτοκινήτου.
- Το βανάδιο βρίσκεται σε 65 διαφορετικά μέταλλα.
- Το βανάδιο χρησιμοποιείται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες λόγω των χαμηλών ιδιοτήτων απορρόφησης νετρονίων.
- Πεντοξείδιο του βαναδίου (V2 O5 ) χρησιμοποιείται ως καταλύτης στην παραγωγή θειικού οξέος.
- Το βανάδιο βρίσκεται στα κύτταρα του αίματος κάποιας θαλάσσιας ζωής. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι γνωστές ως βαναμπίνες.
- Το βανάδιο είναι ένα απαραίτητο θρεπτικό συστατικό σε πολύ μικρές δόσεις, αλλά οι ενώσεις του βαναδίου θεωρούνται ως επί το πλείστον τοξικές για τον άνθρωπο.
Μάθετε περισσότερα σχετικά με τα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα.
