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V 23

Vanadium (V)

transition-metal
Periodo: 4 Grupo: 5 Bloque: d

Solid

Peso atómico estándar

50,9415 u

Configuración electrónica

[Ar] 4s2 3d3

Punto de fusión

1909,85 °C

Punto de ebullición

3406,85 °C

Densidad

6000 kg/m³

Estados de oxidación

−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Electronegatividad (Pauling)

1,63

Energía de ionización (1.ª)

6,746187 eV

Año de descubrimiento

1830

Radio atómico

135 pm

Detalles

Origen del nombre From Scandinavian goddess, Vanadis.
País de descubrimiento Sweden
Descubridores Nils Sefström

Vanadium is a hard early transition metal with variable oxidation states and strong affinity for oxygen, nitrogen, and carbon. It occurs mainly dispersed in minerals rather than as native metal. Its technological importance comes chiefly from alloying steel and from vanadium redox-flow batteries. Chemically it is notable for accessible +2, +3, +4, and +5 states, often producing distinctly colored ions and oxides.

Pure vanadium is a bright white metal, and is soft and ductile. It has good corrosion resistance to alkalis, sulfuric and hydrochloric acid, and salt water, but the metal oxidizes readily above 660°C.

The metal has good structural strength and a low fission neutron cross section, making it useful in nuclear applications.

The name derives from the Scandinavian goddess of love and beauty, Freyja Vanadis, because of its many beautiful multi-coloured compounds. Vanadium was discovered by the Swedish physician and chemist Nils-Gabriel Sefström in 1830.

Vanadium had originally been discovered by the Spanish mineralogist Andres Manuel del Rio y Fernandez in 1801, who named it erythronium, after the plant of that name whose flowers have many beautiful colours. Del Rio later decided that it was really chromium in his lead sample. Vanadium metal was first isolated by the English chemist Henry Enfield Roscoe in 1869.

Vanadium was discovered by Andrés Manuel del Rio, a Spanish chemist, in 1801. Rio sent samples of vanadium ore and a letter describing his methods to the Institute de France in Paris, France, for analysis and confirmation. Unfortunately for Rio, his letter was lost in a shipwreck and the Institute only received his samples, which contained a brief note describing how much this new element, which Rio had named erythronium, resembled chromium. Rio withdrew his claim when he received a letter from Paris disputing his discovery. Vanadium was rediscovered by Nils Gabriel Sefstrôm, a Swedish chemist, in 1830 while analyzing samples of iron from a mine in Sweden. Vanadium was isolated by Sir Henry Enfield Roscoe, an English chemist, in 1867 by combining vanadium trichloride (VCl3) with hydrogen gas (H2). Today, vanadium is primarily obtained from the minerals vanadinite (Pb5(VO)3Cl) and carnotite (K2(UO2)2VO4·1-3H2O) by heating crushed ore in the presence of carbon and chlorine to produce vanadium trichloride. The vanadium trichloride is then heated with magnesium in an argon atmosphere.

Named after Scandinavian goddess, Vanadis. Vanadium was first discovered by del Rio in 1801. Unfortunately, a French chemist incorrectly declared that del Rio's new element was only impure chromium. Del Rio thought himself to be mistaken and accepted the French chemists' statement.

The element was rediscovered in 1830 by Sefstrom, who named the element in honor of the Scandinavian goddess, Vanadis, because of its beautiful multicolored compounds. It was isolated in nearly pure form by Roscoe, who in 1867 reduced the chloride with hydrogen.

Vanadium of 99.3 to 99.8% purity was not produced until 1922.

Imágenes

Propiedades

Químicas

Electronegatividad (Pauling)
1,63 Comparar Electronegatividad (Pauling) de todos los elementos →
Electronegatividad (Allen)
1,53
Afinidad electrónica
0,525 eV
Energía de ionización (1.ª)
6,746187 eV Comparar Energía de ionización (1.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (2.ª)
14,63405 eV Comparar Energía de ionización (2.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (3.ª)
29,311201 eV Comparar Energía de ionización (3.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (4.ª)
46,709161 eV Comparar Energía de ionización (4.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (5.ª)
65,281875 eV Comparar Energía de ionización (5.ª) de todos los elementos →
Estados de oxidación
−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Comparar Estados de oxidación de todos los elementos →
Electrones de valencia
5 Comparar Electrones de valencia de todos los elementos →
Configuración electrónica
[Ar] 4s2 3d3

Termodinámicas

Calor de fusión
0,22283256 eV Comparar Calor de fusión de todos los elementos →
Calor de vaporización
4,76758 eV Comparar Calor de vaporización de todos los elementos →
Calor de sublimación
5,329326 eV
Calor de atomización
5,329326 eV
Entalpía de atomización
5,342799 eV

Nucleares

Protones
23 Comparar Protones de todos los elementos →
Neutrones
28 Comparar Neutrones de todos los elementos →
Isótopos conocidos
29 Comparar Isótopos conocidos de todos los elementos →
Isótopos estables
1 Comparar Isótopos estables de todos los elementos →
Isótopo más estable
V-51
Año de descubrimiento
1830

Abundancia

Abundancia (corteza terrestre)
120 mg/kg Comparar Abundancia (corteza terrestre) de todos los elementos →
Abundancia (océano)
0,003 mg/L Comparar Abundancia (océano) de todos los elementos →

Estructura cristalina

Constante de red a
302 pm

Estructura electrónica

Electrones por capa
2, 8, 11, 2 Comparar Electrones por capa de todos los elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-62-2 Comparar Número CAS de todos los elementos →
Símbolo del término
4F3/2
InChI
InChI=1S/V
Clave InChI
LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N

Configuración electrónica Medido

Carga del ion
Protones 23
Electrones 23
Carga Neutro
Configuración V: 3d³ 4s²
Configuración electrónica
Medido
[Ar] 3d³ 4s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s²
Diagrama de orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
3/10 3↑
Total de electrones: 23 Desapareados: 3 ?

Modelo atómico

Protones 23
Neutrones 28
Electrones 23
Número másico 51
Estabilidad Estable

Los isótopos cambian el número de neutrones, la masa y la estabilidad, pero no la configuración electrónica de un átomo neutro.

Modelo atómico esquemático, no a escala.

Huella atómica

Espectro de emisión / absorción

25 / 50 (50 50 con intensidad)
Medido
Emisión Visible: 380–750 nm

Distribución isotópica

5199,7500%Número másicoAbundancia natural (%)
Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegración
51 Estable50,94395704 ± 0,0000009499,7500%Estable
Medido

Fase / Estado

1 atm / 101,325 kPa
Sólido 25 °C (298,15 K)

Motivo: 1884,8 °C por debajo del punto de fusión (1909,85 °C)

Punto de fusión 1909,85 °C
Punto de ebullición 3406,85 °C
Por debajo del punto de fusión en 1884,8 °C
0 K Temperatura actual: 25 °C 6000 K
Secuencia de fases

Esquemático, no a escala

Sólido
Líquido
Gas
Fusión
Ebullición
25°C
Sólido
Líquido
Gas
Actual

Puntos de transición de fase

Punto de fusión Bibliografía
1909,85 °C
Punto de ebullición Bibliografía
3406,85 °C
Fase actual Calculado
Sólido

Energías de transición

Calor de fusión Bibliografía
0,22283256 eV

Energía necesaria para fundir 1 mol en el punto de fusión

Calor de vaporización Bibliografía
4,76758 eV

Energía necesaria para vaporizar 1 mol en el punto de ebullición

Calor de sublimación Bibliografía
5,329326 eV

Energía necesaria para sublimar 1 mol en el punto de sublimación

Densidad

Densidad de referencia Bibliografía
6000 kg/m³

En condiciones estándar

Densidad actual Calculado
6000 kg/m³

En condiciones estándar

Espectros atómicos

Se muestran 10 de 23. Ordenado por carga del ion (ascendente).

Líneas disponibles ?

IonCargaTotal de líneasProbabilidades de transiciónDesignaciones de los niveles
V I 0398512563985
V II +1356818963568
V III +2943030
V IV +3423300423
V V +416410164
V VI +51754175
V VII +639939
V VIII +7691969
V IX +8724472
V X +9694569
Líneas disponibles en el NIST →

Niveles disponibles ?

IonCargaNiveles
V I 0550
V II +1408
V III +2300
V IV +3100
V V +471
V VI +562
V VII +635
V VIII +752
V IX +839
V X +928
Niveles disponibles en el NIST →
23 V 50.9415

Vanadium — Visualizador de orbitales atómicos

[Ar]4s23d3
Niveles de energía 2 8 11 2
Estados de oxidación -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 3d n=3 · l=2 · m=-2
Vanadium — Vista previa del visualizador de orbitales atómicos
Three.js solo se carga cuando se solicita
23 V 50.9415

Vanadium — Visualizador de estructuras cristalinas

Cúbica centrada en el cuerpo · Pearson cI2
Experimental
Pearson cI2
N.º de coord. 8
Empaquetamiento 68.000%
Vanadium — Vista previa del visualizador de estructuras cristalinas
Three.js solo se carga cuando se solicita

Radios iónicos

CargaCoordinaciónEspínRadio
+26N/D79 pm
+36N/D64 pm
+45N/D53 pm
+46N/D57.99999999999999 pm
+48N/D72 pm
+54N/D35.5 pm
+55N/D46 pm
+56N/D54 pm

Compuestos

V
50,941 u
V
50,944 u
V+4
50,941 u
V
47,952 u
V
46,955 u
V+2
50,941 u
V
51,945 u
V
48,949 u

Isótopos (1)

Natural vanadium is a mixture of two isotopes, 50V (0.24%) and 51V (99.76%). 50V is slightly radioactive, having a half-life of> 3.9 x 1017 years. Nine other unstable isotopes are recognized.

Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegraciónModo de desintegración
51 Estable50,94395704 ± 0,0000009499,7500% ± 0,0040%Estable
stable
51 Estable
Masa atómica (u) 50,94395704 ± 0,00000094
Abundancia natural 99,7500% ± 0,0040%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable

Líneas espectrales

Se muestran 50 de 2461. De forma predeterminada, solo se muestran las líneas espectrales con intensidad medida.

Longitud de onda (nm)IntensidadEstado de ionizaciónTipoTransiciónExactitudFuente
437.92304 nm74000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
411.17788 nm53000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
438.4713 nm44000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
438.99793 nm30000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
440.85162 nm29000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
411.51768 nm25000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
439.52233 nm23000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
440.81958 nm23000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
385.58404 nm18000000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d4.(5D).4p y 4D*MedidaNIST
412.80642 nm18000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
413.19909 nm18000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
409.97833 nm17000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
410.5157 nm17000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
440.76338 nm17000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
384.074941 nm16000000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d4.(5D).4p y 4D*MedidaNIST
390.22531 nm14000000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d4.(5D).4p y 4F*MedidaNIST
410.97575 nm14000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
413.44835 nm14000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
440.66382 nm14000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
446.02914 nm13000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p z 6P*MedidaNIST
412.34985 nm12000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
409.26831 nm11000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
411.64716 nm11000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6D*MedidaNIST
382.855694 nm10000000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d4.(5D).4p y 4D*MedidaNIST
387.507162 nm9000000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d4.(5D).4p y 4F*MedidaNIST
459.41158 nm8900000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d3.(4F).4s.4p.(3P*) z 4G*MedidaNIST
440.05717 nm8800000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
609.02084 nm8100000V Iemission3d4.(5D).4s a 4D → 3d4.(5D).4p z 4P*MedidaNIST
386.48561 nm7900000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d4.(5D).4p y 4F*MedidaNIST
381.82414 nm7800000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d4.(5D).4p y 4D*MedidaNIST
569.85189 nm7200000V Iemission3d4.(5D).4s a 4D → 3d4.(5D).4p y 4F*MedidaNIST
435.28654 nm6600000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d3.(4F).4s.4p.(3P*) z 4F*MedidaNIST
445.97536 nm6300000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p z 6P*MedidaNIST
381.349106 nm6000000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d4.(5D).4p y 4D*MedidaNIST
458.6366 nm5700000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d3.(4F).4s.4p.(3P*) z 4G*MedidaNIST
570.3575 nm5600000V Iemission3d4.(5D).4s a 4D → 3d4.(5D).4p y 4F*MedidaNIST
624.31073 nm5500000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d3.(4F).4s.4p.(3P*) z 6D*MedidaNIST
409.0568 nm5300000V Iemission3d4.(5D).4s a 4D → 3d3.(4F).4s.4p.(1P*) w 4F*MedidaNIST
488.15569 nm5300000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d3.(4F).4s.4p.(3P*) z 4D*MedidaNIST
444.168 nm5200000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p z 6P*MedidaNIST
572.70445 nm5100000V Iemission3d4.(5D).4s a 4D → 3d4.(5D).4p y 4F*MedidaNIST
434.0998 nm5000000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d3.(4F).4s.4p.(3P*) z 4F*MedidaNIST
458.03967 nm4400000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d3.(4F).4s.4p.(3P*) z 4G*MedidaNIST
487.54859 nm4400000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d3.(4F).4s.4p.(3P*) z 4D*MedidaNIST
409.54749 nm4300000V Iemission3d4.(5D).4s a 4D → 3d3.(4F).4s.4p.(1P*) w 4F*MedidaNIST
389.01792 nm4200000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d3.(4F).4s.4p.(3P*) z 2G*MedidaNIST
390.98572 nm4200000V Iemission3d3.4s2 a 4F → 3d4.(5D).4p y 4F*MedidaNIST
441.64662 nm4000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
442.15674 nm4000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p y 6F*MedidaNIST
443.78304 nm4000000V Iemission3d4.(5D).4s a 6D → 3d4.(5D).4p z 6P*MedidaNIST

Propiedades ampliadas

Radios covalentes (ampliados)

Radio covalente (Pyykkö)
134 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace doble)
112 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace triple)
106 pm

Radios de van der Waals

Batsanov
205 pm
Alvarez
242 pm
UFF
314,4 pm
MM3
229 pm

Radios atómicos y metálicos

Radio atómico (Rahm)
252 pm
Radio metálico (C12)
134 pm

Escalas de numeración

Mendeleev
47
Pettifor
54
Glawe
54

Escalas de electronegatividad

Ghosh
0
Miedema
4
Robles–Bartolotti
4

Polarizabilidad y dispersión

Polarizabilidad dipolar
87 a.u.
Polarizabilidad dipolar (incert.)
10 a.u.
C₆
832 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
955 Ha·Bohr6

Afinidad química

Afinidad protónica
859,4 kJ/mol
Basicidad en fase gaseosa
836,8 kJ/mol

Parámetros de Miedema

Volumen molar de Miedema
8,36 cm3/mol
Densidad electrónica de Miedema
4

Riesgo de suministro y economía

Concentración de la producción
34
Riesgo relativo de suministro
7
Distribución de las reservas
36
Estabilidad política (principal productor)
44
Estabilidad política (país con mayores reservas)
24

Transiciones de fase y alótropos

Punto de fusión2183,15 K
Punto de ebullición3680,15 K

Categorías de estados de oxidación

+5 main
0 extended
+4 extended
+3 extended
−3 extended
−1 extended
+1 extended
+2 extended

Datos de referencia avanzados

Constantes de apantallamiento (7)
nOrbitalσ
1s0,5744
2p3,9272
2s6,8186
3d14,0171
3p12,215
3s11,2907
4s18,0188
Detalle de los radios cristalinos (8)
CargaCNEspínrcrystal (pm)Origen
2VI93
3VI78from r^3 vs V plots,
4V67
4VI72from r^3 vs V plots,
4VIII86estimated,
5IV49,5from r^3 vs V plots,
5V60
5VI68
Modos de desintegración de los isótopos (52)
IsótopoModoIntensidad
39p—
40p—
41p—
42p—
43B+100%
43B+p2,5%
44B+100%
44B+A—
44B+p—
45B+100%
Factores de dispersión de rayos X (504)
Energía (eV)f₁f₂
10—1,06459
10,1617—1,11805
10,3261—1,17419
10,4931—1,23315
10,6628—1,29507
10,8353—1,3601
11,0106—1,42839
11,1886—1,50012
11,3696—1,57258
11,5535—1,6378

Datos adicionales

Sources

Sources of this element.

Vanadium is found in about 65 different minerals among which are carnotite, roscoelite, vanadinite, and patronite, important sources of the metal. Vanadium is also found in phosphate rock and certain iron ores, and is present in some crude oils in the form of organic complexes. It is also found in small percentages in meteorites.

Commercial production from petroleum ash holds promise as an important source of the element. High-purity ductile vanadium can be obtained by reduction of vanadium trichloride with magnesium or with magnesium-sodium mixtures.

Much of the vanadium metal being produced is now made by calcium reduction of V2O5 in a pressure vessel, an adaption of a process developed by McKechnie and Seybair.

Referencias (1)

Referencias

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
V

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Vanadium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Nota sobre la licencia: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Vanadium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Nota sobre la licencia: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Vanadium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Vanadium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Vanadium

This section provides all form of data related to element Vanadium.

9 PubChem Elements
Vanadium

The element property data was retrieved from publications.

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