Vanadium (chemický prvek): historie jména, struktura atomu, valence

Mezi 115 známými chemikáliemi dnes mnozí získali své jméno na počest hrdinů řeckých mýtů, bohů. Jiní nazývali jménem objevitelů a známých vědců. Další země byly volány zeměmi, zeměpisnými objekty. Zvláště zajímavá je historie názvu takového prvku jako je vanád. A tento kov je sám o sobě velmi důležitý a má zvláštní vlastnosti. Proto ji zvažte podrobněji.

Vanadium - chemický prvek v periodické tabulce

Pokud charakterizujeme tento prvek pozicí v periodickém systému, můžeme rozlišit několik hlavních bodů.

1. Nachází se ve čtvrtém velkém období, páté skupině, hlavní podskupině.
2. Sériové číslo je 23.
3. Atomová hmotnost prvku je 50,9415.
4. Chemický symbol je V.
5. Latinským názvem je vanád.
6. Ruský název je vanád. Chemický prvek ve vzorcích se přečte jako "vanád".
7. Jedná se o typický kov, vykazuje restaurátorské vlastnosti.

Podle polohy v systému prvků je zřejmé, že jako jednoduchá látka bude mít tento prvek podobné vlastnosti jako tantal a niob.

Vlastnosti struktury atomu

Vanadium je chemický prvek, jehož atomová struktura je vyjádřena obecnou elektronickou formulaci 3d ³ 4s ² . Je zřejmé, že vzhledem k takové konfiguraci mohou mít valenční i oxidační stupeň nerovné hodnoty.

Tento vzorec umožňuje předpovědět vlastnosti vanadu jako jednoduché látky - jedná se o typický kov, který tvoří velké množství různých sloučenin, včetně komplexních sloučenin .

Charakteristická valenta a stupeň oxidace

Kvůli přítomnosti tří nepárových elektronů v 3d podúrovni může vanad vykazovat +3 oxidační stav. Není to však jediný. Existují čtyři možné hodnoty:

• +2;
• +3;
• +4;
• +5.

V tomto případě je vanád chemický prvek, jehož valence má také dva ukazatele: IV a V. Proto jsou sloučeniny tohoto atomu prostě početné a všechny mají krásný odstín. Zvláště toto je známé pro vodní komplexy a kovové soli.

Vanadium: chemický prvek. Název historie

Když hovoříme o historii objevu tohoto kovu, měli bychom se obrátit na začátek 18. století. Během tohoto období, v roce 1801, se mexické del Rio podařilo objevit prvek, který je pro něj neznámý, ve složení olovnaté horniny, vzorku, který zkoumal. Po několika experimentech dostal del Rio několik krásných kovových solí. Dali mu jméno "erythron", ale později ji vzali za chrómové soli, takže palma nedostala šampionát v úvodu.

Později jiný vědec, Swede Sefström, se mu podařilo získat tento kov, oddělovat ho od železné rudy. Tento chemik má pochybnosti o tom, že prvek je nový a neznámý, nebylo to. Proto je objevitelem on. Spolu s Jensem Berzeliusem dal jméno otevřeného prvku - vanadu.

Proč? Ve staré norské bájesloví existuje jedna bohyně, která je ztělesněním lásky, vytrvalosti, věrnosti a oddanosti. Je to bohyně krásy. Jmenovala se Vanadis. Poté, co vědci zkoumali vlastnosti sloučenin prvku, bylo jim docela zřejmé, že jsou velmi krásné, barevné. A přidání kovu ke slitinám výrazně zlepšuje jejich kvalitu, pevnost a stabilitu. Proto, na počest bohyně Vanadis, dostal název neobvyklého a důležitého kovu.

Vanad - chemický prvek, který byl ve formě jednoduché látky získáván i později. Teprve v roce 1869 se anglický chemik G. Roscoe podařilo izolovat kov ve volné formě od skály. Další vědec F. Weller prokázal, že kdysi objevený del Rio "chrom" je vanad. Mexičan však tento den neviděl a nevěděl o svém objevu. V Rusku se jméno prvku dostalo díky GI Hessovi.

Jednoduchá sloučenina vanadu

Jednoduchá záležitost je, že daným atomem je kov. Má řadu fyzikálních vlastností.

1. Barva: stříbřitě bílá, lesklá.
2. Křehký, tvrdý, těžký, protože hustota je 6.11 g / cm3.
3. Teplota tání je 1920 ^° C, což umožňuje jeho přiřazení k žáruvzdorným kovům.
4. Neoxiduje se ve vzduchu.

Vzhledem k tomu, že ve své volné formě není možné jej v přírodě splnit, lidé ji musí oddělit od složení různých minerálů a hornin.

Vanad je chemický prvek-kov, který vykazuje při zahřátí a za určitých podmínek dostatečně vysokou chemickou aktivitu. Když hovoříme o standardních parametrech prostředí, pak je schopen reagovat pouze s koncentrovanými kyselinami, královskou vodkou.

Některé nekovové formy tvoří binární sloučeniny, reakce probíhají při vysokých teplotách. V taveninách zásad se rozpouští, vytvářejí komplexy - vanadáty. Kyslík jako silný okysličovadlo se rozpouští v vanadu a tím více se zvyšuje teplota zahřívání směsi.

Bytí v přírodě a izotopy

Když hovoříme o prevalenci dotyčného atomu v přírodě, pak je vanadium chemickým prvkem, který patří k rozptýlené. Je součástí téměř všech velkých hornin, rud a minerálů. Ale nikde se to nestane víc než 2%.

Obsah zemské kůry je značně 1,9 * 10 ^-7 . Na tomto indikátoru stojí před mědí, zinkem, olovem. Vlastní kovové horniny se netvoří, ale existuje několik ložisek, které jsou považovány za vanad. Obsahují železo, v křišťálové mřížce, jejíž atomy vanadu jsou obsaženy ve velkém počtu.

Jedná se o takové plemena, jako jsou:

• Vanadinit;
• Patronit;
• Carnotit;
• Chileit.

Dále můžete nalézt příslušný kov:

• Popel rostlin;
• Oceánská voda;
• Tělesa ascidů, holothurians;
• Organismy suchozemských rostlin a živočichů.

Když hovoříme o izotopách vanadu, existují pouze dva: s hmotnostním počtem 51, což je převážná většina - 99,77% a s hmotnostním číslem 50, který je rozptýlený radioaktivně a vyskytuje se v nevýznamných množstvích.

Sloučeniny vanadu

Dříve jsme již poukázali na to, že jako chemický prvek má daný kov dostatečnou aktivitu k vytvoření velkého počtu různých sloučenin. Proto jsou známy následující typy látek s účinkem vanadu.

1. Oxidy.
2. Hydroxidy.
3. Binární soli (chloridy, fluoridy, bromidy, sulfidy, jodidy).
4. Oxidy (oxychloridy, oxybromidy, oxytrifluoridy a další).
5. Komplexní soli.

Vzhledem k tomu, že valence prvku se mění dostatečně široce, získává se spousta látek. Hlavním rozlišovacím znakem všech je barvení. Vanad je chemický prvek, jehož analýza sloučenin ukazuje, že barva se může pohybovat od bílé a žluté až po červenou a modrou, včetně odstínů zelené, oranžové, černé a fialové. Částečně to byl důvod, proč jménem atomu dali jméno, protože to opravdu vypadá velmi hezky.

Mnohé sloučeniny se však získají pouze za poměrně přísných reakčních podmínek. Navíc jsou většinou toxické, nebezpečné látky pro člověka. Celkový stav látek může být velmi odlišný. Například chloridy, bromidy a fluoridy jsou nejčastěji tmavě růžové, zelené nebo černé krystaly. Oxidy jsou ve formě prášků.

Výroba a aplikace kovů

Získejte vanad, izolujte ho od skal a rud. A tyto minerály, které obsahují dokonce 1% kovu, jsou považovány za velmi bohaté na vanad. Po oddělení vzorku směsi železa a vanadu se převede do koncentrovaného roztoku. Od této látky se vanadát sodný izoluje okyselením, z něhož se získává vysoce koncentrovaný vzorek s obsahem kovu až 90%.

Tento sušený koláč je potom kalcinován v peci a redukován na kovový stav vanadu. V této podobě je materiál připraven k použití.

Vanad je chemický prvek, který je v průmyslu široce používán. Zvláště v strojírenství a tavení ocelových slitin. Lze identifikovat několik základních oblastí použití kovu.

1. Textilní průmysl.
2. Sklářství.
3. Výroba keramiky a pryže.
4. Malířský a lakýrnický průmysl.
5. Příprava a syntéza chemických látek (výroba síry).
6. Výroba jaderných reaktorů.
7. Letectví a stavba lodí, strojírenství.

Vanada je velmi důležitá slitinová složka pro výrobu lehkých, odolných, korozivzdorných slitin, většinou ocelí. Vědomě se říká "automobilový kov".