الفاناديوم (الرقم الذري 23 بالرمز V) هو أحد الفلزات الانتقالية. من المحتمل أنك لم تصادفه أبدًا في شكل نقي ، ولكنه موجود في بعض أنواع الفولاذ. فيما يلي حقائق أساسية عن الفاناديوم وبياناته الذرية.
حقائق سريعة: الفاناديوم
- اسم العنصر: الفاناديوم
- رمز العنصر: الخامس
- العدد الذري: 23
- مجموعة: المجموعة 5 (المعادن الانتقالية)
- فترة: الفترة 4
- مظهر خارجي: معدن أزرق رمادي
- اكتشاف: أندريس مانويل ديل ريو (1801)
حقائق أساسية عن الفاناديوم
العدد الذري: 23
رمز: الخامس
الوزن الذري: 50.9415
اكتشاف: اعتمادًا على من تسأل: del Río 1801 أو Nils Gabriel Sefstrom 1830 (السويد)
التوزيع الإلكترون: [Ar] 4s2 3D3
أصل الكلمة:فاناديس، إلهة إسكندنافية. سميت باسم الإلهة بسبب مركبات الفاناديوم الجميلة متعددة الألوان.
النظائر: هناك 20 نظير معروف من الفاناديوم تتراوح من V-23 إلى V-43. يمتلك الفاناديوم نظيرًا ثابتًا واحدًا فقط: V-51. V-50 ثابت تقريبًا مع نصف عمر 1.4 × 1017 سنوات. الفاناديوم الطبيعي هو في الغالب خليط من النظائر اثنين ، الفاناديوم -50 (0.24٪) والفاناديوم -51 (99.76٪).
الخصائص: الفاناديوم لديه نقطة الانصهار 1890 +/- 10 درجة مئوية ، نقطة الغليان 3380 درجة مئوية ، الثقل النوعي 6.11 (18.7 درجة مئوية) ،
مع تكافؤ 23 أو 4 أو 5. الفاناديوم النقي معدن أبيض ناعم ومرن. يمتلك الفاناديوم مقاومة جيدة للتآكل للقلويات ، حامض الكبريتيك, حامض الهيدروكلوريكوالمياه المالحة ، لكنها تتأكسد بسهولة في درجات حرارة تتجاوز 660 درجة مئوية. المعدن لديه قوة هيكلية جيدة ومقطع عرضي نيوتروني منخفض. الفاناديوم وجميع مركباته سامة ويجب التعامل معها بحذر.الاستخدامات: يستخدم الفاناديوم في التطبيقات النووية ، لإنتاج زنبرك مقاوم للصدأ ومقاوم للصدأ عالي السرعة ، وكمثبت كربيد في صناعة الفولاذ. يتم استخدام ما يقرب من 80٪ من الفاناديوم الذي يتم إنتاجه كمضافات فولاذية أو حديد فيرانو. يتم استخدام رقائق الفاناديوم كعامل ربط لتكسية الفولاذ بالتيتانيوم. يستخدم خامس أكسيد الفاناديوم كمحفز ، كمخفف لصبغ الأقمشة وطباعتها ، في تصنيع أسود الأنيلين ، وفي صناعة السيراميك. يستخدم شريط الفاناديوم - الغاليوم لإنتاج مغناطيس فائق التوصيل.
مصادر: يحدث الفاناديوم في ما يقرب من 65 من المعادن ، بما في ذلك الفنادينايت ، كارنوتيت ، الراعي ، وروزكويليت. يوجد أيضًا في بعض خامات الحديد وصخور الفوسفات وفي بعض الزيوت الخام كمجمعات عضوية. تم العثور على الفاناديوم بنسب صغيرة في النيازك. يمكن الحصول على الفاناديوم المرن عالي النقاء عن طريق تقليل ثلاثي كلوريد الفاناديوم مع المغنيسيوم أو خليط المغنيسيوم والصوديوم. يمكن أيضًا إنتاج معدن الفاناديوم عن طريق تقليل الكالسيوم من V2يا5 في وعاء ضغط.
البيانات المادية الفاناديوم
- تصنيف العنصر:معدن إنتقالي
- الكثافة (جم / سم مكعب): 6.11
- كهرسلبية: 1.63
- الإلكترون تقارب: 50.6 كيلوجول / مول
- نقطة الانصهار (K): 2160
- نقطة الغليان (ك): 3650
- مظهر خارجي: معدن ناعم ، مطيل ، أبيض فضي
- نصف القطر الذري (مساء): 134
- الحجم الذري (سم مكعب / مول): 8.35
- نصف القطر التساهمي (مساء): 122
- نصف القطر الأيوني: 59 (+ 5 هـ) 74 (+ 3 هـ)
- حرارة نوعية (@ 20 ° C J / g mol): 0.485
- الانصهار الحرارة (كيلوجول / مول): 17.5
- حرارة التبخر (كيلو جول / مول): 460
- درجة حرارة ديباي (ك): 390.00
- رقم السلبية باولينج: 1.63
- الطاقة المؤينة الأولى (كيلو جول / مول): 650.1
- الأكسدة: 5, 4, 3, 2, 0
- بنية شعرية:مكعب متمركز حول الجسم
- شعرية ثابتة (Å): 3.020
- سجل CAS: 7440-62-2
الفاناديوم تريفيا
- تم اكتشاف الفاناديوم في البداية عام 1801 من قبل عالم المعادن الإسباني المكسيكي أندريس مانويل ديل ريو. استخرج العنصر الجديد من عينة من خام الرصاص ووجد أن الأملاح شكلت العديد من الألوان. كان اسمه الأصلي لهذا العنصر الملون هو البانكروم ، مما يعني جميع الألوان.
- أعاد ديل ريو تسمية عنصره "الإريثرونيوم" (اليونانية بـ "الأحمر") لأن بلورات الفاناديوم ستتحول إلى اللون الأحمر عند التسخين.
- ادعى الكيميائي الفرنسي Hippolyte Victor Collet-Descotils أن عنصر del Río كان في الواقع الكروم. تراجع ديل ريو عن ادعاء اكتشافه.
- اكتشف الكيميائي السويدي Nils Sefström العنصر في عام 1831 وأطلق على العنصر الفاناديوم على اسم إلهة الجمال الاسكندنافية فاناديس.
- جميع مركبات الفاناديوم سامة. تميل السمية إلى الزيادة مع حالة الأكسدة.
- كان أول استخدام تجاري لفولاذ الفاناديوم هو هيكل سيارة Ford Model T.
- الفاناديوم هو مغناطيسي.
- وفرة الفاناديوم في قشرة الأرض هي 50 جزءًا في المليون.
- وفرة الفاناديوم في مياه البحر هي 0.18 جزء في البليون.
- أكسيد الفاناديوم (الخامس) (الخامس2يا5) كمحفز في عملية التلامس لتصنيع حمض الكبريتيك.
- تم العثور على الفاناديوم في البروتينات المعروفة باسم الفانابين. بعض الأنواع البحرية من خيار البحر ونافورات البحر لديها دم أصفر بسبب الفانابين في دمها.
مصادر
- فيذرستونهاو ، جورج ويليام (1831). "New Metal ، يسمى مؤقتًا الفاناديوم". المجلة الأمريكية الشهرية للجيولوجيا والعلوم الطبيعية: 69.
- ماردن ، ج. W. ؛ ريتش ، م. ن. (1927). "الفاناديوم". الكيمياء الصناعية والهندسية. 19 (7): 786–788. دوى:10.1021 / ie50211a012
- سيجل ، أستريد. سيجل ، هيلموت ، محرران. (1995). الفاناديوم ودوره في الحياة. الأيونات المعدنية في النظم البيولوجية. 31. اتفاقية حقوق الطفل. ردمك 978-0-8247-9383-8.
- Weast ، روبرت (1984). اتفاقية حقوق الطفل ، كتيب الكيمياء والفيزياء. بوكا راتون ، فلوريدا: نشر شركة المطاط الكيميائي. ص. E110. ردمك 0-8493-0464-4.