奇妙的化学元素 | 元素--钒

奇妙的化学元素 | 元素--钒

钒(Vanadium)元素符号为V,原子序数23,在元素周期表中属VB族,原子量50.94,是一种金属元素,晶胞为体心立方晶体(每个晶胞含有2个金属原子),常见化合价为+5、+4、+3、+2。钒共有31种同位素,其中天然存在的是钒-50和钒-51,其他的全部通过人工合成。

体心立方体

钒单质

化学特性:

钒的性质和钽以及铌相似,属于中等活泼的金属,化合价+2、+3、+4和+5。其中以+5价为最稳定,其次是+4价,五价钒的化合物具有氧化性能,低价钒则具有还原性。钒的价态越低还原性越强。电离能为6.74eV,具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。钒在空气中不易被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。 高温下,金属钒很容易与氧和氮作用。当金属钒在空气中加热时,钒氧化成棕黑色的三氧化二钒、深蓝色的二氧化钒,并最终成为桔黄色的五氧化二钒 钒在氮气中加热至900~1300℃会生成氮化钒。钒与碳在高温下可生成碳化钒,但碳化反应必须在真空中进行。当钒在真空下或惰性气氛中与硅、硼、磷、砷一同加热时,可形成相应的硅化物、硼化物、磷化物和砷化物。不同价态的钒离子有不同的颜色:VO2+颜色为浅黄色或深绿色,VO+颜色为蓝色,V3+为绿色,V2+为紫色。

钒储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

物理特性:

钒是一种银灰色难熔难挥发的稀有金属。熔点1890℃,属于高熔点稀有金属之列,沸点3380℃,纯钒质轻,坚硬,无磁性,具有延展性,但是若含有少量的杂质,尤其是氮,氧,氢等,能显著降低其可塑性。当它被加入常规金属形成合金时,能显著提高合金的塑性、延展性、柔韧性与强度。

钒盐: 我们平常说的钒盐是指这几种:含有V4+的,含有VO3-的(偏钒酸盐),含有VO4^3-的(正钒酸盐),他们包括:偏钒酸铵、偏钒酸钠、偏钒酸钾、正钒酸钠、硫酸氧钒、草酸氧钒、四氯化钒、三氯氧钒等。 钒的盐类的颜色真是五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是红色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水。

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