Vanadij (kemijski element): zgodovina imena, struktura atoma, valenca

Med 115 kemičnimi elementi, ki so danes znani, so mnogi v svojem častju prejeli svoje ime v čast junakov grških mitov, bogov. Druge, ki jih imenujemo odkritje in znani znanstveniki. Še druge pa so poklicali države, mesta, geografski objekti. Še posebej zanimiva je zgodovina imena elementa, kot je vanadij. Sama po sebi je ta kovina zelo pomembna in ima posebne značilnosti. Zato ga podrobneje premislite.

Vanadij je kemični element v periodični tabeli

Če ta element označimo s položajem v periodični sistem, potem je več glavnih točk.

1. Nahaja se v četrtem velikem obdobju, peta skupina, glavna podskupina.
2. Serijska številka je 23.
3. Atomska masa elementa je 50,9415.
4. Kemični simbol je V.
5. Latinsko ime je vanadij.
6. Rusko ime je vanadij. Kemijski element v formulah se glasi kot "vanadij".
7. To je značilna kovina, ki dokazuje zmanjševanje lastnosti.

Iz položaja v sistemu elementov je očitno, da bo ta element kot preprosta snov imela podobne lastnosti kot tantal in niobij.

Značilnosti strukture atoma

Vanadij je kemijski element, atomska struktura ki je izražena s splošno elektronsko formulo 3d³4s². Očitno je, da zaradi takšne konfiguracije lahko valence in stopnja oksidacije kažejo neenake vrednosti.

Ta formula omogoča napovedovanje lastnosti vanadija kot preproste snovi - to je tipična kovina, ki tvori veliko število različnih spojin, vključno z število zahtevnih.

Značilna valenca in stopnja oksidacije

Zaradi prisotnosti treh nepoštenih elektronov v 3d podlasti lahko vanadij kaže oksidacijsko stanje +3. Vendar pa ni edina. Obstajajo štiri možne vrednosti:

• +2;
• +3;
• +4;
• +5.

V tem primeru je vanadij - kemični element, valenca ki ima tudi dva kazalca: IV in V. Zato so povezave za ta atom le veliko in vsi imajo lepo barvanje. Še posebej to velja za vodne komplekse in kovinske soli.

Vanadij: kemični element. Zgodovina naslova

Če govorimo o zgodovini odkrivanja tega kovine, se moramo obrniti na začetek XVIII. Stoletja. V tem obdobju, leta 1801, je mehiški del Rio uspel odkriti element, ki mu ni znan v sestavi svinčene kamnine, vzorec katerega je raziskoval. Po vrsti poskusov je del Rio prejel nekaj lepo obarvanih kovinskih soli. Dala mu je ime "eritron", kasneje pa jo je sprejela za kromove soli, zato palma v prvenstvu ni prejela prvenstva.

Kasneje drugi znanstvenik, Swede Sefström, je uspel dobiti to kovino, ki ga ločuje od železove rude. Ta kemik dvomi, da je element nov in neznan, ni bilo. Zato je odkritelj on. Skupaj z Jensom Berzeliusom je dal ime odprtega elementa - vanadij.

Zakaj to? V mitologiji stare Norveške obstaja ena boginja, ki je utelešenje ljubezni, stalnosti, zvestobe in predanosti. Enako je boginja lepote. Njeno ime je bilo Vanadis. Ko so znanstveniki proučili lastnosti spojin elementa, je postalo očitno, da so zelo lepi, obarvani. In dodajanje kovin zlitinam dramatično povečuje njihovo kakovost, moč in stabilnost. Zato, v čast boginje Vanadis, in je dobil ime neobičajnega in pomembnega kovine.

Vanadij je kemični element, ki je v obliki preprosta snov je bila sprejeta še kasneje. Šele leta 1869 je angleški kemik G. Roscoe uspel iz kamnine izolirati kovino v prosti obliki. Drugi znanstvenik F. Weller je dokazal, da je nekoč odkrit del Rio "krom" vanadij. Vendar mehiški ne živi, ​​da bi videl ta dan in se ni naučil o njegovem odkritju. V Rusiji je ime elementa prišlo zahvaljujoč GI Hessu.

Preprosta vanadijeva spojina

V preprosti zadevi je zadevni atom kovina. Ima številne fizikalne lastnosti.

1. Barva: srebrno bela, sijoča.
2. Krhka, trda, težka, saj je gostota 6,11 g / cm³.
3. Tališče - 1920 ⁰C, ki mu omogoča, da se pripisuje neodzivnim kovinam.
4. Ne oksidira v zraku.

Ker je v svoji prosti obliki nemogoče uresničiti v naravi, ga morajo ljudje ločiti od sestave različnih mineralov in kamnin.

Vanadium - kemični element-kovina, ki pri segretih in določenih pogojih kaže precej visoko kemijsko aktivnost. Če govorimo o standardnih parametrih okolja, potem lahko reagira samo s koncentriranimi kislinami, royal vodko.

Z nekaterimi ne-metali tvori binarne spojine, reakcije potekajo pri visokih temperaturah. V talinah alkalij se raztopi, tvorijo kompleksi - vanadati. Kisik kot močan oksidant se raztopi v vanadiju, in toliko več, kot je temperatura segrevanja mešanice.

Biti v naravi in ​​izotopih

Če govorimo o razširjenosti zadevnega atoma v naravi, potem je vanadij kemični element, ki pripada razpršeni. Je del skoraj vseh velikih kamnin, rud in mineralov. Ampak nikamor se ne zgodi več kot 2%.

Vsebnost zemeljske skorje je znatno 1,9 * 10^-7. Na tem kazalniku stoji pred bakrom, cinkom, svinecem. Lastne kovinske kamnine se ne tvorijo, vendar je nekaj depozitov, ki se štejejo za vanadij. Vsebujejo železo, v kristalna mreža ki je v velikih količinah v atadijah vanadija.

To so pasme, kot so:

• vanadinit;
• patronit;
• karnotit;
• čileit.

Tudi to kovino lahko najdete:

• pepel rastlin;
• oceanska voda;
• telesa ascidijcev, holoturijcev;
• organizmi kopenskih rastlin in živali.

Če govorimo o izotopih vanadija, sta le dva: z 51 maso, kar je velika večina - 99,77% in z masno številko 50, ki je razpršena radioaktivna in se pojavi v neznatnih količinah.

Vanadijeve spojine

Zgoraj smo že navedli, da kot kemični element dati kovin izkazuje zadostno aktivnost, da tvori veliko število različnih spojin. Tako so znane naslednje vrste snovi s sodelovanjem vanadija.

1. Oksidi.
2. Hidroksidi.
3. Binarne soli (kloridi, fluoridi, bromidi, sulfidi, jodidi).
4. Oksidi (oksikloridi, oksibromidi, oksitrifluoridi in drugi).
5. Kompleksne soli.

Ker se valenca elementa dovolj razlikuje, se proizvede veliko snovi. Glavna značilnost vseh njih je barvanje. Vanadij je kemijski element, katerega analiza spojin kaže, da se barva lahko giblje od bele do rumene do rdeče in modre, vključno z odtenki zelene, oranžne, črne in vijolične. Deloma je bil to razlog, zakaj so dali ime atomu, ker res izgleda zelo lepo.

Vendar pa se mnoge spojine pridobijo le pod precej strogimi reakcijskimi pogoji. Poleg tega je večina od njih strupenih, nevarnih snovi za ljudi. Skupno stanje snovi je lahko zelo različno. Na primer, kloridi, bromidi in fluoridi so pogosto temni rožnati, zeleni ali črni kristali. Oksid - v obliki prahu.

Priprava in uporaba kovine

Pridobite vanadij, ga izolirajte iz kamnin in rud. In tisti minerali, ki vsebujejo celo 1% kovine, veljajo za izjemno bogate z vanadijem. Po ločitvi vzorca mešanice železa in vanadija se prenese v koncentrirano raztopino. Iz njega izoliramo natrijev vanadat z zakisljevanjem, iz katerega se kasneje pridobi visoko koncentrirani vzorec, z vsebnostjo kovin do 90%.

Ta posušena torta nato žganja v peči in se zmanjša na kovinsko stanje vanadija. V tej obliki je material pripravljen za uporabo.

Vanadij je kemični element, ki se v industriji pogosto uporablja. Zlasti pri strojni gradnji in taljenju jeklenih zlitin. Določiti je mogoče več osnovnih področij uporabe kovin.

1. Tekstilna industrija.
2. Izdelava stekla.
3. Proizvodnja keramike in gume.
4. Industrija barv in lakov.
5. Priprava in sinteza kemikalij (proizvodnja žvepla).
6. Proizvodnja jedrskih reaktorjev.
7. Letalstvo in ladjedelništvo, strojništvo.

Vanadij je zelo pomemben legirni sestavni del za proizvodnjo lahkih, trajnih zlitin, odpornih proti koroziji, večinoma jekla. Ni čudno, da se imenuje "avtomobilska kovina".