钒元素(v或原子序数23)

钒(原子序数23,符号V)是过渡金属之一。你可能从未见过它的纯形态,但在某些类型的钢中可以找到它。以下是有关钒及其原子数据的基本元素事实。...

钒(原子序数23,符号V)是过渡金属之一。你可能从未见过它的纯形态,但在某些类型的钢中可以找到它。以下是有关钒及其原子数据的基本元素事实。

This is a photo of bars of pure crystalline vanadium.

快速事实:钒

  • 元素名称:钒
  • 元素符号:V
  • 原子序数:23
  • 组:第5组(过渡金属)
  • 期间:第4期间
  • 外观:蓝灰色金属
  • 发现:安德烈·曼努埃尔·德尔·里奥(1801)

钒的基本事实

原子序数:23

符号:V

原子量:50.9415

发现:取决于你问谁:德尔·里奥1801或尼尔斯·加布里埃尔·塞夫斯特罗姆1830(瑞典)

电子组态:[Ar]4s2 3d3

单词来源:瓦纳迪斯,斯堪的纳维亚女神。以女神的名字命名,因为钒具有美丽的多色化合物。

同位素:已知的钒同位素有20种,从V-23到V-43不等。钒只有一种稳定同位素:V-51。V-50几乎稳定,半衰期为1.4 x 1017年。天然钒主要是两种同位素的混合物,钒-50(0.24%)和钒-51(99.76%)。

性质:钒的熔点为1890+/-10℃,沸点为3380℃,比重为6.11(18.7℃),价态为2、3、4或5。纯钒是一种柔软、韧性好的亮白色金属。钒对碱、硫酸、盐酸和盐水具有良好的耐腐蚀性,但在超过660°C的温度下容易氧化。这种金属具有良好的结构强度和较低的裂变中子截面。钒及其所有化合物都有毒,应小心处理。

用途:钒用于核应用、生产防锈弹簧钢和高速工具钢,以及制造钢时作为碳化物稳定剂。生产的钒中约80%用作钢添加剂或钒铁。钒箔用作钛覆钢的粘合剂。五氧化二钒被用作催化剂、染色和印花织物的媒染剂、苯胺黑的制造和陶瓷工业。钒镓带用于生产超导磁体。

来源:钒存在于大约65种矿物中,包括钒铅矿、碳镍矿、硫镍矿和硫镍矿。它还以有机络合物的形式存在于某些铁矿石、磷矿石和一些原油中。在陨石中发现钒的比例很小。用镁或镁钠混合物还原三氯化钒可获得高纯度韧性钒。钒金属也可通过压力容器中V2O5的钙还原产生。

钒物理数据

  • 元素分类:过渡金属
  • 密度(g/cc):6.11
  • 电负性:1.63
  • 电子亲和力:50.6 kJ/mol
  • 熔点(K):2160
  • 沸点(K):3650
  • 外观:柔软,有延展性,银白色金属
  • 原子半径(pm):134
  • 原子体积(cc/mol):8.35
  • 共价半径(pm):122
  • 离子半径:59(+5e)74(+3e)
  • 比热(@20°C J/g mol):0.485
  • 熔化热(kJ/mol):17.5
  • 蒸发热(kJ/mol):460
  • 德拜温度(K):390.00
  • 鲍林负数:1.63
  • 第一电离能(kJ/mol):650.1
  • 氧化状态:5,4,3,2,0
  • 晶格结构:体心立方
  • 晶格常数(Å):3.020
  • CAS注册处:7440-62-2

钒琐事

  • 钒最初于1801年由西班牙墨西哥矿物学家安德烈斯·曼努埃尔·德尔·里奥(Andres Manuel del Río)发现。他从一个铅矿样品中提取了这种新元素,发现盐可以形成多种颜色。他的原名是全色元素,意思是所有的颜色。
  • 德尔里奥将他的元素重新命名为“红”(希腊语中“红色”的意思),因为钒的晶体在加热时会变成红色。
  • 法国化学家希波利特·维克托·科莱·德斯科蒂斯声称,德尔·里奥的元素实际上是铬。德尔·里奥撤回了他的发现主张。
  • 瑞典化学家尼尔斯·塞夫斯特罗姆(Nils Sefström)于1831年重新发现了钒元素,并以斯堪的纳维亚美丽女神瓦纳迪斯的名字命名钒元素。
  • 钒化合物都是有毒的。毒性随着氧化状态的增加而增加。
  • 钒钢的首次商业应用是福特T型车的底盘。
  • 钒是顺磁性的。
  • 地壳中钒的丰度为百万分之五十。
  • 海水中钒的丰度为亿分之0.18。
  • 钒(V)氧化物(V2O5)用作接触法生产硫酸的催化剂。
  • 钒存在于称为钒碱的蛋白质中。一些海参和海鞘的海洋物种的血液是黄色的,因为它们的血液中含有瓦纳滨。

来源

  • 乔治·威廉·费瑟斯顿豪(1831)。”新金属,暂时称为“钒”。美国地质学和自然科学月刊:69。
  • 马登,J。W里奇,M。N(1927). "钒”。工业和工程化学。19(7):786-788。内政部:10.1021/ie50211a012
  • 西格尔,阿斯特里德;西格尔,赫尔穆特编辑(1995年)。钒及其在生命中的作用。生物系统中的金属离子。31.儿童权利委员会。ISBN 978-0-8247-9383-8。
  • 罗伯特·韦斯特(1984年)。CRC,化学和物理手册。佛罗里达州博卡拉顿:化学橡胶公司出版。第E110页。ISBN 0-8493-0464-4。

  • 发表于 2021-09-06 23:38
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  • 分类:化学

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