Wanad

Odkryty, lecz pomylony z chromem, w 1801 r. w Meksyku przez uczonego Andres Manuela del Rio. Po raz pierwszy został uznany za pierwiastek przez szwedzkiego chemika Nilsa Gabriela Sefstroema w 1830 r.

Nazwa pochodzi od Vanadis, skandynawskiej bogini.

Wanad, jak większość metali przejściowych, jest srebrzystobiałym metalem.
Czysty metal jest łatwo ciągliwy i kowalny, zanieczyszczony, staje się twardy i kruchy. Metaliczny wanad ma wysoki połysk i jest jednym z najtwardszych metali. W temperaturze pokojowej jest odporny na działanie większości kwasów, poza stężonym H2SO4 i HF. W podwyższonej temperaturze reaguje z wieloma niemetalami, tworząc związki na różnych stopniach utlenienia. Tworzy kilka tlenków zależnie od temperatury reakcji. Są to: brunatny V2O3, czarny VO2 i pomarańczowy V2O5. Na różnych stopniach utlenienia tworzy też halogenki.
Związki wanadu są najczęściej toksyczne. W temperaturach bliskich zeru bezwzględnemu (ok. 5K) wykazuje własności nadprzewodzące.
Występowanie: Pierwiastek ten nie występuje w postaci wolnej. Jego rudy towarzyszą najczęściej rudom żelaza. Zawartość w skorupie ziemskiej - 0,0135% wag. Głownymi minerałami są: patronit VS4; wanadynit Pb5(VO4)3Cl; karnotyt K(UO2)VO4.1,5H2O; roscoelit 2K2O.Al2O3(Mg, Fe)O.V2O5.10SiO2.4H2O; tiujamunit CaO.2UO2.V2O5.4HO.
Otrzymywanie: Rzadko otrzymuje się wanad w czystej postaci, z reguły wytwarza się stop żelaza z wanadem zwany ferrowanadem. Do uzyskania czystego wanadu stosuje się metody redukcji tlenku (V2O5) lub chlorku wanadu (VCl3) i metodę epitaksjalną.
Wykorzystanie: Wanad jest wykorzystywany przede wszystkim jako dodatek do stopów żelaza (również niklu, chromu i tytanu) podwyższający ich ciągliwość i wytrzymałość. Zużywa się na to około 95% światowej produkcji tego pierwiastka.
Tlenek wanadu (V) wraz z kilkoma innymi związkami wanadu pełni ważną rolę jako katalizator w przemyśle chemicznym.

Konfiguracja elektronowa Ar 3d34s2
Masa atomowa 50,9415
Gęstość [kg/m3] 6110 (292K)
Główny stopień utlenienia +3; +4; +4 (-3; -1; 0; +1; +2)
Izotopy: masa - zawartość - okres półrozpadu
48V
49V
50V
51V
47,952 - 0% - 16 dni
48,948 - 0% - 330 dni
49,947 - 0,25% - 6×1015 lat
50,944 - 99,75% - stabilny
Temperatura topnienia 2163K
Temperatura wrzenia 3653K
Promień atomowy [pm] 132,1
Powinowactwo elektronowe [kJ×mol-1] 50,7
Energia jonizacji [kJ×mol-1] 650 V -> V+
1414 V+ -> V2+
2828 V2+ -> V3+
Elektroujemność  1,63 (Pauling); 3,6 eV (absolutna)

Poprzednia Pierwiastki Następna