钒
 |
本条目没有列出任何参考或来源。（2012年8月22日） |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
| 总体特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称, 符号, 序号 | 钒、V、23 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 系列 | 过渡金属 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 族, 周期, 元素分区 | 5族, 4, d | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 密度、硬度 | 6110 kg/m3、7.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 颜色和外表 | 金属光泽，银灰色 |
||||||||||||||||||||||||||||||
| 地壳含量 | 无数据 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子属性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子量 | 50.9415 原子量单位 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子半径（计算值） | 135（171）pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 共价半径 | 122 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 范德华半径 | 无数据 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 价电子排布 | [氩]3d34s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 电子在每能级的排布 | 2，8，11，2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 氧化价（氧化物） | 5，3（两性的） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 晶体结构 | 體心立方晶格 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 物理属性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 物质状态 | 固态 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 熔点 | 2163 K（1902 °C） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 沸点 | 3653 K（3409 °C） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 摩尔体积 | 8.32×10-6m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 汽化热 | 0.452 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 熔化热 | 20.9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸气压 | 3.06 帕（2175K） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 声速 | 4560 m/s（293.15K） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 其他性质 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 电负性 | 1.63（鲍林标度） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 比热 | 490 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 电导率 | 4.89×106/(米欧姆) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 热导率 | 30.7 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 第一电离能 | 650.9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 第二电离能 | 1414 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 第三电离能 | 2828 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 第四电离能 | 4507 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 第五电离能 | 6298.7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 最稳定的同位素 | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
| 核磁共振特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
| 在没有特别注明的情况下使用的是 国际标准基准单位单位和标准气温和气压 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
钒是一种化学元素，它的化学符号是V，它的原子序数是23。钒是中文从英语的Vanadium音译过来的，其词根来源于古日耳曼语中日耳曼神话中美丽女神的名字Vanadis。这个名字来源于钒的许多色彩鲜艳的化合物。
钒是一种稀有的，柔弱而黏稠的过渡金属。它的矿物一般与其它金属的矿物混合在一起。它一般被用在材料工程中作为合金的成分。
目录 |
同位素 [编辑]
釩共有31個同位素，其中有1個同位素(51V)是穩定的。
特性 [编辑]
钒是一种非磁性的、黏稠的、可涂抹的银灰色的過渡金屬。它不易腐蚀，在碱、硫酸和盐酸中它相当稳定。在933K（660 °C）以上的温度中它氧化为五氧化二钒V2O5。钒的结构强度相当高。
在氧化物中钒一般显+5价，但也有+2、+3和+4价的氧化物存在，不过它们比较容易过渡为+5价的氧化物。2价和3价的钒氧化物是碱性的，4价的氧化物是两性的，5价的氧化物是酸性的。
一个很有趣的试验是用锌来还原无色的钒酸铵（NH4VO3）。在试验的过程中钒相继被还原成蓝色的四价钒、绿色的三价钒、紫蓝色的二价钒，随后低价的钒又会被空气中的氧氧化为金黃色的五价钒。由于钒的价数很容易改变，它也经常被用做催化剂。+1价的钒很少出现。理论上0、-1和-3价的钒也有可能。
应用 [编辑]
大约80%的钒和铁一起作为钢裡的合金元素。含钒的钢很硬很坚实，但一般其钒含量少于1%。
- 含钒的合金有：
- 钒吸收裂变中子的截面很小，因此被用在核工业中
- 在炼钢过程中钒被用来促进碳化物的形成
- 在给钢涂钛的时候钒往往被作为中介层
- 钒与镓的合金可以用来制作超导电磁铁，其磁强度可达175,000高斯
- 在制造缩苹果酸酐和硫酸的过程中钒被用来做催化剂
- 五氧化二钒（V2O5）被用来制做特殊的陶瓷作为催化剂
历史 [编辑]
1801年西班牙矿物学家安德烈·曼纽尔·德·里奥在墨西哥城在一个铅矿中首先发现了钒，但他错误地以为他所发现的只不过是一种不纯的铬。1831年瑞典化学家尼尔斯·加布里埃尔·塞夫斯特瑞姆在与铁矿做试验时重新发现了钒，同年弗里德里希·维勒证实了德·里欧的发现。1867年亨利·英弗尔德·罗斯科用氢还原亚氯酸化钒（III）首次得到了纯的钒。
塞夫斯特瑞姆给钒按日尔曼神话中美丽女神的名字起了名，因为钒的化合物色彩缤纷。
生理 [编辑]
在生物体内钒是一些酶的必要组成部分。一些固氮的微生物使用含钒的酶来固定空气中的氮。
鼠和鸡也需要少量的钒，缺钒会阻碍它们的生长和繁殖。含钒的血红蛋白存在于海鞘类动物中。
一些含钒的物质具有类似胰岛素的效应，也许可以用来治疗糖尿病。
来源 [编辑]
在大自然中钒一般以化合物存在。约65种钒的化合物在自然中出现，其中有
- 硫化钒（VS4）
- 绿硫钒矿（VS2或V2S4）
- 钒铅矿（Pb5(VO4)3Cl）
- 钒云母KV2（AlSi3O10）（OH）2
- 钒酸钾铀矿（K2(UO2)2(VO4)2·3H2O）
- 磁铁矿一般含1-2%的钒[來源請求]
- 钒钛磁铁矿也是是钒的来源之一
在矾土和石油、煤、油页岩中也含有大量钒，特别是委内瑞拉和加拿大的石油中能找到钒。光谱分析发现在太阳光和一些恒星的表面也有钒。
生产 [编辑]
纯的金属钒一般是用钾在高压下将五氧化二钒还原而得到的。大多数钒是其它矿物加工时的副产品。工业上也可以以铝，焦炭还原五氧化二钒生产纯钒。
化合物 [编辑]
五氧化二釩是釩最重要的化合物，常被用来做催化剂、染料和固色剂。它加熱可放出氧氣，而這個反應是可逆的。有了這個性質，令它可催化二氧化硫、苯和萘的氧化反應，在工業上應用來製造硫酸、鄰苯二甲酐和順丁烯二酐。橙色的它是有毒的。它是兩性的，也是氧化劑。許多金屬的氧化物都不溶於水，它卻微溶於水。
注意 [编辑]
- 钒很易燃。
- 钒的化合物毒性很高。
- 含钒的尘埃被吸入后会导致肺癌。
注释 [编辑]
参考文献 [编辑]
外部链接 [编辑]
| 元素週期表 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | Uut | Fl | Uup | Lv | Uus | Uuo | ||||||||||||
| ↓ |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||
