← Torna alla tavola periodica
V 23

Vanadium (V)

transition-metal
Periodo: 4 Gruppo: 5 Blocco: d

Solid

Peso atomico standard

50,9415 u

Configurazione elettronica

[Ar] 4s2 3d3

Punto di fusione

1909,85 °C

Punto di ebollizione

3406,85 °C

Densità

6000 kg/m³

Stati di ossidazione

−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Elettronegatività (Pauling)

1,63

Energia di ionizzazione (1ª)

6,746187 eV

Anno della scoperta

1830

Raggio atomico

135 pm

Dettagli

Origine del nome From Scandinavian goddess, Vanadis.
Paese della scoperta Sweden
Scopritori 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.

Immagini

Proprietà

Chimiche

Elettronegatività (Pauling)
1,63 Confronta Elettronegatività (Pauling) di tutti gli elementi →
Elettronegatività (Allen)
1,53
Affinità elettronica
0,525 eV
Energia di ionizzazione (1ª)
6,746187 eV Confronta Energia di ionizzazione (1ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (2ª)
14,63405 eV Confronta Energia di ionizzazione (2ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (3ª)
29,311201 eV Confronta Energia di ionizzazione (3ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (4ª)
46,709161 eV Confronta Energia di ionizzazione (4ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (5ª)
65,281875 eV Confronta Energia di ionizzazione (5ª) di tutti gli elementi →
Stati di ossidazione
−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Confronta Stati di ossidazione di tutti gli elementi →
Elettroni di valenza
5 Confronta Elettroni di valenza di tutti gli elementi →
Configurazione elettronica
[Ar] 4s2 3d3

Termodinamiche

Calore di fusione
0,22283256 eV Confronta Calore di fusione di tutti gli elementi →
Calore di vaporizzazione
4,76758 eV Confronta Calore di vaporizzazione di tutti gli elementi →
Calore di sublimazione
5,329326 eV
Calore di atomizzazione
5,329326 eV
Entalpia di atomizzazione
5,342799 eV

Abbondanza

Abbondanza (crosta terrestre)
120 mg/kg Confronta Abbondanza (crosta terrestre) di tutti gli elementi →
Abbondanza (oceano)
0,003 mg/L Confronta Abbondanza (oceano) di tutti gli elementi →

Struttura cristallina

Costante reticolare a
302 pm

Struttura elettronica

Elettroni per guscio
2, 8, 11, 2 Confronta Elettroni per guscio di tutti gli elementi →

Identificativi

Numero CAS
7440-62-2 Confronta Numero CAS di tutti gli elementi →
Simbolo di termine
4F3/2
InChI
InChI=1S/V
Chiave InChI
LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N

Configurazione elettronica Misurato

Carica ionica
Protoni 23
Elettroni 23
Carica Neutro
Configurazione V: 3d³ 4s²
Configurazione elettronica
Misurato
[Ar] 3d³ 4s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s²
Diagramma degli orbitali
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
3/10 3↑
Elettroni totali: 23 Spaiati: 3 ?

Modello atomico

Protoni 23
Neutroni 28
Elettroni 23
Numero di massa 51
Stabilità Stabile

Gli isotopi modificano il numero di neutroni, la massa e la stabilità — non la configurazione elettronica di un atomo neutro.

Modello atomico schematico, non in scala.

Impronta atomica

Spettro di emissione / assorbimento

25 / 50 (50 50 con intensità)
Misurato
Emissione Visibile: 380–750 nm

Distribuzione isotopica

5199,7500%Numero di massaAbbondanza naturale (%)
Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivita
51 Stabile50,94395704 ± 0,0000009499,7500%Stabile
Misurato

Fase / Stato

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

Motivo: 1884,8 °C sotto il punto di fusione (1909,85 °C)

Punto di fusione 1909,85 °C
Punto di ebollizione 3406,85 °C
Sotto il punto di fusione di 1884,8 °C
0 K Temperatura attuale: 25 °C 6000 K
Sequenza delle fasi

Schema non in scala

Solido
Liquido
Gas
Fusione
Ebollizione
25°C
Solido
Liquido
Gas
Attuale

Punti di transizione di fase

Punto di fusione Letteratura
1909,85 °C
Punto di ebollizione Letteratura
3406,85 °C
Fase attuale Calcolato
Solido

Energie di transizione

Calore di fusione Letteratura
0,22283256 eV

Energia necessaria per fondere 1 mol al punto di fusione

Calore di vaporizzazione Letteratura
4,76758 eV

Energia necessaria per vaporizzare 1 mol al punto di ebollizione

Calore di sublimazione Letteratura
5,329326 eV

Energia necessaria per sublimare 1 mol al punto di sublimazione

Densità

Densità di riferimento Letteratura
6000 kg/m³

In condizioni standard

Densità attuale Calcolato
6000 kg/m³

In condizioni standard

Spettri atomici

Sono visualizzati 10 di 23. Ordinamento per carica ionica crescente.

Righe disponibili ?

IoneCaricaRighe totaliProbabilità di transizioneDesignazioni dei livelli
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
Righe disponibili nel NIST →

Livelli disponibili ?

IoneCaricaLivelli
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
Livelli disponibili nel NIST →
23 V 50.9415

Vanadium — Visualizzatore degli orbitali atomici

[Ar]4s23d3
Livelli energetici 2 8 11 2
Stati di ossidazione -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 3d n=3 · l=2 · m=-2
Vanadium — Anteprima del visualizzatore degli orbitali atomici
Three.js viene caricato soltanto su richiesta
23 V 50.9415

Vanadium — Visualizzatore della struttura cristallina

Cubico a corpo centrato · Pearson cI2
Sperimentale
Pearson cI2
N. coord. 8
Impacchettamento 68.000%
Vanadium — Anteprima del visualizzatore della struttura cristallina
Three.js viene caricato soltanto su richiesta

Raggi ionici

CaricaCoordinazioneSpinRaggio
+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

Composti

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

Isotopi (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.

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivitaModalità di decadimento
51 Stabile50,94395704 ± 0,0000009499,7500% ± 0,0040%Stabile
stable
51 Stabile
Massa atomica (u) 50,94395704 ± 0,00000094
Abbondanza naturale 99,7500% ± 0,0040%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable

Righe spettrali

Sono visualizzati 50 di 2461. Per impostazione predefinita sono mostrate soltanto le righe spettrali con intensità misurata.

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

Proprietà estese

Raggi covalenti (dati estesi)

Raggio covalente (Pyykkö)
134 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame doppio)
112 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame triplo)
106 pm

Raggi di van der Waals

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

Raggi atomici e metallici

Raggio atomico (Rahm)
252 pm
Raggio metallico (C12)
134 pm

Scale di numerazione

Mendeleev
47
Pettifor
54
Glawe
54

Scale di elettronegatività

Ghosh
0
Miedema
4
Robles–Bartolotti
4

Polarizzabilità e dispersione

Polarizzabilità dipolare
87 a.u.
Polarizzabilità dipolare (inc.)
10 a.u.
C₆
832 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
955 Ha·Bohr6

Affinità chimica

Affinità protonica
859,4 kJ/mol
Basicità in fase gassosa
836,8 kJ/mol

Parametri di Miedema

Volume molare di Miedema
8,36 cm3/mol
Densità elettronica di Miedema
4

Rischio di approvvigionamento ed economia

Concentrazione della produzione
34
Rischio relativo di approvvigionamento
7
Distribuzione delle riserve
36
Stabilità politica (principale produttore)
44
Stabilità politica (principale detentore di riserve)
24

Transizioni di fase e allotropi

Punto di fusione2183,15 K
Punto di ebollizione3680,15 K

Categorie degli stati di ossidazione

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

Dati di riferimento avanzati

Costanti di schermaggio (7)
nOrbitaleσ
1s0,5744
2p3,9272
2s6,8186
3d14,0171
3p12,215
3s11,2907
4s18,0188
Dettaglio dei raggi cristallini (8)
CaricaCNSpinrcrystal (pm)Origine
2VI93
3VI78from r^3 vs V plots,
4V67
4VI72from r^3 vs V plots,
4VIII86estimated,
5IV49,5from r^3 vs V plots,
5V60
5VI68
Modalità di decadimento degli isotopi (52)
IsotopoModalitàIntensità
39p—
40p—
41p—
42p—
43B+100%
43B+p2,5%
44B+100%
44B+A—
44B+p—
45B+100%
Fattori di diffusione dei raggi X (504)
Energia (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

Dati aggiuntivi

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.

Riferimenti (1)

Riferimenti

(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 sulla licenza: 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 sulla licenza: 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.

Ultimo aggiornamento:

Dati verificati:

I contenuti vengono verificati sulla base dei dati scientifici più recenti.