Vanadium (keemiline element): nime ajalugu, aatomi struktuur, valentsus

Praegu tuntud 115 kemikaali seas sai paljud nime kreeka müütide, jumalate kangelaste auks. Teised kutsusid avastajate ja kuulsate teadlaste nime. Veel teisi kutsusid riigid, linnad, geograafilised objektid. Eriti huvitav on sellise elemendi nimi nagu vanaadium. Ja iseenesest on see metall üsna oluline ja omab erilisi omadusi. Seetõttu pidage seda üksikasjalikumalt.

Vanadium - keemiline element perioodilises tabelis

Kui me kirjeldame seda elementi perioodilises süsteemis positsioonis , siis saame eristada mitu põhipunkti.

1. See asub neljandal suurel perioodil, viiendas rühmas, peamise alarühma.
2. Seerianumber on 23.
3. Elemendi aatomi mass on 50,9415.
4. Keemiline sümbol on V.
5. Ladina nimi on vanaadium.
6. Vene nimi on vanaadium. Keemiline element valemites loetakse "vanaadiumiks".
7. See on tüüpiline metall, millel on taastavad omadused.

Elementide süsteemi positsiooni järgi on ilmne, et selle elemendina on lihtne element, millel on omadused, mis on sarnased tantaali ja nioobiumiga.

Aatomistruktuuri tunnused

Vanadium on keemiline element, mille aatomistruktuuri väljendab üldine elektrooniline valem 3d ³ 4s ² . Ilmselt on sellise konfiguratsiooni tõttu nii valentsus kui ka oksüdatsiooniaste avaldavad ebavõrdseid väärtusi.

See valem võimaldab ennustada vanaadiumi kui lihtsa aine omadusi - see on tüüpiline metall, mis moodustab hulga erinevaid ühendeid, sealhulgas kompleksseid.

Omaduse iseloomulik valents ja aste

3-ne alamtaseme kolme paaritatud elektroni olemasolu tõttu võib vanaadium oksüdeeruda +3-ga. Kuid see ei ole ainus. Neli võimalikku väärtust on:

• +2;
• +3;
• +4;
• +5.

Sellisel juhul on vanaadium keemiline element, mille valentsus on ka kaks näitajat: IV ja V. Seetõttu on selle aatomi ühendid lihtsalt arvukad ja neil kõigil on ilus värvivärv. Eriti on see kuulus veekomplekside ja metallisoolade poolest.

Vanadium: keemiline element. Pealkirja ajalugu

Kui me räägime selle metalli avastamise ajaloost, peaksime pöörduma XVIII sajandi alguseks. Selle perioodi jooksul 1801. aastal suutis Mehhiko del Rio avastada talle kuuluvat elementi pliikangi koostises, mille valimist ta uuris. Pärast mitmeid katseid sai Del Rio mitu kaunilt värvilist metalli soola. Ta andis talle nime "erütrooni", kuid hiljem võttis selle kroomi soolade eest, nii et palmipuu ei saanud avauses meistrivõistlusi.

Hiljem õnnestus veel üks teadlane, rootslane Sefström, saada see metall, eraldades selle rauamaakust. See keemik kahtleb, et element on uus ja tundmatu, aga mitte. Seepärast on ta avastaja. Koos Jens Berzelius'iga andis ta avatud elemendi - vanaadiumi nime.

Miks see nii on? Vana-Norra mütoloogias on üks jumalanna, kes on armastuse, püsimatuse, lojaalsuse ja pühendumuse kehastus. Ta on ilu jumalanna. Tema nimi oli Vanadis. Pärast seda, kui teadlased uurisid elemendi ühendite omadusi, sai neile üsna ilmne, et nad on väga ilusad, värvitud. Metalli lisamine sulamitesse parandab oluliselt nende kvaliteeti, tugevust ja stabiilsust. Seepärast, jumalanna Vanadise auks ja talle anti ebatavalise ja tähtsa metalli nimi.

Vanadium - keemiline element, mis lihtsa aine kujul saadi veel hiljem. Ainult 1869. aastal suutis inglise keemia G. Roscoe isoleerida kivist vabas vormis olevat metalli. Teine teadlane F. Weller on tõestanud, et kord avastatud del Rio "kroom" on vanaadium. Kuid Mehhiko ei elanud selle päeva vaatamiseks ega õppinud tema avastust. Venemaal võttis elemendi nimi tänu GI Hessile.

Lihtne vanaadiumiühend

Lihtsa asjana on kõnealune aatom metallist. Sellel on palju füüsilisi omadusi.

1. Värv: hõbedane valge, läikiv.
2. Hõre, kõva, raske, kuna tihedus on 6,11 g / cm3.
3. Sulamistemperatuur on 1920 ^° C, mis võimaldab seda seostada tulekindlate metallidega.
4. See ei oksüdeeru õhus.

Kuna vabas vormis ei ole looduses seda võimalik kohtuda, peavad inimesed selle eraldama mitmesuguste mineraalide ja kivimite koostisest.

Vanadium on keemiline element-metall, mille kuumutamisel ja teatavatel tingimustel on piisavalt keemilist aktiivsust. Kui me räägime keskkonna standardparameetritest, siis on see võimeline reageerima ainult kontsentreeritud hapetega, kuninglik viin.

Mõnede mittemetallidega moodustuvad binaarsed ühendid, reaktsioonid toimuvad kõrgel temperatuuril. Leelismetallide sulas lahustub, moodustades kompleksid - vanadaadid. Hapnik kui tugev oksüdeerija lahustub vanaadiumis ja seda enam, seda kõrgem on segu kuumutamise temperatuur.

Olles looduses ja isotoopides

Kui me räägime kõnealuse aatomi levikust looduses, siis vanaadium on keemiline element, mis kuulub hajutatud. See on osa peaaegu kõigist suurtest kividest, maakidest ja mineraalidest. Kuid kuhugi see juhtub üle 2%.

Maakoores sisalduv maht on tunduvalt 1,9 * 10 ^-7 . Selle indikaatori korral seisab see vask, tsink, plii ees. Oma metalli kivimid ei moodusta, kuid seal on mitmeid hooneid, mida loetakse vanaadiumiks. Need sisaldavad rauda kristallvõres, millest vanadiumi aatomeid on suured arvukad.

Need on sellised tõud nagu:

• Vanadiniit;
• Patronit;
• Carnotite;
• Chileit.

Samuti leiate vastava metalli:

• Taimede tuhk;
• Ookeani vesi;
• Ascidianid, holoturlased;
• Maapealsete taimede ja loomade organismid.

Kui me räägime vanaadiumi isotoopidest, siis on neist ainult kaks: massiarvuga 51, mis on valdav enamus - 99,77% ja massiarvuga 50, mis on hajutatud radioaktiivseteks ja esineb ebaolulistes kogustes.

Vanadiumühendid

Eespool oleme juba märkinud, et kui keemiline element, on antud metallil piisav aktiivsus suure hulga erinevate ühendite moodustamiseks. Seega on teada vanadiumi osalusega järgmised ained.

1. Oksiidid.
2. Hüdroksiidid.
3. Binaarsed soolad (kloriidid, fluoriidid, bromiidid, sulfiidid, jodiidid).
4. Oksiidid (oksükloriidid, oksübromiidid, oksütrifluoriidid jt).
5. Komplekssed soolad.

Kuna elemendi valents varieerub piisavalt laialt, siis saadakse palju aineid. Nende kõigi peamine eripära on värvimine. Vanadium on keemiline element, mille ühendite analüüs näitab, et värvus võib olla valge ja kollane, punane ja sinine, sh rohelised, oranžid, mustad ja violetsed toonid. Osaliselt oli see põhjus, miks nad aatomile nime andsid, sest see tõesti tundub väga kena.

Kuid paljud ühendid saadakse ainult üsna rangete reaktsioonitingimuste korral. Lisaks on enamik neist toksilised, inimestele ohtlikud ained. Ainete agregeeritud olek võib olla väga erinev. Näiteks on kloriidid, bromiidid ja fluoriidid kõige sagedamini tumeroosad, rohelised või mustad kristallid. Ja oksiidid on pulbrite kujul.

Metalli tootmine ja rakendamine

Saada vanaadium, eraldades selle kividest ja maakidest. Ja neid mineraale, mis sisaldavad isegi 1% metallist, peetakse vanaadiumiga väga rikasteks. Pärast raua ja vanaadiumi segu proovide eraldamist viiakse see kontsentreeritud lahusesse. Selle tulemusena eraldatakse naatrium vanadaat hapestamisega, millest seejärel saadakse väga kontsentreeritud proov, mille metallisisaldus on kuni 90%.

See kuivatatud kook kaltsineeritakse seejärel ahjus ja redutseeritakse vanaadiumiumiks. Sellisel kujul on materjal valmis kasutamiseks.

Vanadium on keemiline element, mida kasutatakse tööstuses laialdaselt. Eriti terasulamite masinatööstuses ja sulatamisel. On võimalik kindlaks teha mitu metallitarbimise põhilist valdkonda.

1. Tekstiilitööstus.
2. Klaasimine.
3. Keraamika ja kummi tootmine.
4. Värvi- ja lakitööstus.
5. Kemikaalide ettevalmistamine ja süntees (väävlitootmine).
6. Tuumareaktorite tootmine.
7. Lennundus ja laevaehitus, masinaehitus.

Vanadium on väga tähtis legeeriv komponent valguse, vastupidavate, korrosioonikindlate sulamite, peamiselt teraste tootmiseks. Teadlikult nimetatakse seda "autotööstuse metallist".