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钒元素的知识点总结

钒,元素符号 V,银白色金属,在元素周期表中属VB族,原子序数23,原子量50.9414,体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。钒的熔点很高,常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。有延展性,质坚硬,无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。室温下致密状态的金属钒较稳定,不与空气、水和碱作用,也能耐稀酸。

钒元素的知识点总结

元素名称
元素符号
V
原子序数
23

相对原子质量(12C= 12.0000)

50.9415
元素读音
fán
英文名称
Vanadium
元素化合价
+3、+5
元素分类
副族元素 金属元素

原子

结构

原子半径/Å:1.92                                                                        原子体积/cm3/mol:8.78                                        共价半径/Å: 1.22
电子构型: 1s2sP3sPd3 4s2                                                  离子半径/Å:0.59                                                      氧化态:5 , 3
电子模型 钒元素

发现

1801年,由 A.M. del Rio (墨西哥市,墨西哥)发现, 1831年,由 N.G. Selfström (Falun, 瑞典)再次发现。

来源

以矿物绿硫钒石、 钒铅矿、和钒价铀矿存在于自然界。

用途

和其他金属混合后得到非常坚硬、耐久的合金,用于建筑材料、工具和发动机的制造。

物理

性质

状态:银白色金属。                                            熔 点(℃):1902                                沸 点(℃): 3409
密度(g/L/273K,1atm):6.11                                 比 热J/gK:0.49                               蒸发热/KJ/mol:0.452
熔化热/KJ/mol:20.9                                           导电率: 0.0489                               导热系数:0.307

化学

性质

钒的性质和钽以及铌相似,英国化学家罗斯科研究了它的性质,确定它与钽和铌相似,这为它们三个在元素周期表中共建一个分族建立了基础。钒属于中等活泼的金属,化合价+2、+3、+4和+5。其中以5价态为最稳定,其次是4价态,五价钒的化合物具有氧化性能,低价钒则具有还原性。钒的价态越低还原性越强。电离能为6.74电子伏特,具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。钒空气中不被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。

地质

数据

丰    度                                                                                     滞留时间/年: 50000
太阳(相对于 H=1 × 1012)      1.05× 104
海水中/ p.p.m.   :4.8× 10-4
地壳/p.p.m:160
大气/p.p.m.(体积):——

生物

数据

人体中含量:肝/p.p.m.:      0.006                                              日摄入量:0.04
器官中含量:肌肉/p.p.m.: 0.02                                              骨/p.p.m. :0.0035
血/mg dm-3:<0.0002
人(70Kg)均体内总量:0.11

钒元素

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。

焦炭还原五氧化二钒生产纯钒是将V2O5粉与高纯碳粉混合均匀,加10%樟脑乙醚溶液或酒精,压块后放入真空碳阻炉或感应炉内。炉内真空压力到6.66×10-1Pa后,升温至1573K,保温2h。冷却后将反应产物破碎。根据第一次还原产物的组分再配入适量碳化钒或氧化钒进行二次还原。二次还原炉内的真空压力为2.66×10-2Pa,温度控制在1973~2023K之间,并保温一段时间。真空碳还原法所得金属钒的成分(质量分数m/%)为:钒99.5,氧0.05,氮0.01,碳0.1。钒收率可达98%~99%。

铝热还原法是将五氧化二钒和纯铝放在反应弹进行反应,生成钒铝合金。钒合金在2063K的高温和真空中脱铝,可制得含钒94%~97%的粗金属钒。

                       

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