Vanadium
Tên tiếng Việt: Vanadi · V
Vanadium (vanadi) là kim loại chuyển tiếp có ký hiệu V và số hiệu nguyên tử 23. Đây là nguyên tố quan trọng trong hợp kim thép, vật liệu chịu lực và một số hệ xúc tác. Khi học Vanadium, cần chú ý khả năng có nhiều trạng thái oxi hoá, một đặc điểm điển hình của kim loại chuyển tiếp.
Cấu tạo nguyên tử
Nguyên tử Vanadium trung hoà có 23 proton và 23 electron. Cấu hình tham khảo: [Ar] 3d³ 4s². Phân bố electron theo lớp: 2, 8, 11, 2.
[Ar] 3d³ 4s²Tính chất vật lý
Vanadium là kim loại màu xám bạc. Tính chất của vanadium nguyên chất khác với một loại thép có thêm vanadium. Độ bền, độ cứng và khả năng chịu mài mòn của hợp kim còn phụ thuộc thành phần và xử lý vật liệu.
Tính chất hoá học
Vanadium có nhiều số oxi hoá trong hợp chất, thường được học qua các trạng thái +2, +3, +4 và +5. Hợp chất vanadat và oxide V₂O₅ có tính chất khác kim loại. Trong công nghiệp, hoạt tính xúc tác thuộc về hợp chất hoặc hệ xúc tác cụ thể, không phải mọi dạng vanadium nguyên tố.
Ứng dụng
Vanadium được dùng để sản xuất thép hợp kim cứng, dụng cụ, trục máy, lò xo và vật liệu chịu lực. Một số hợp chất Vanadium còn được dùng làm xúc tác và trong công nghệ pin dòng vanadium. Đây là nguyên tố quan trọng trong cả luyện kim và công nghệ năng lượng.
Nguyên tử khối và đồng vị
Nguyên tử khối chuẩn: 50.9415(1). Số neutron phụ thuộc vào đồng vị; với số khối A, số neutron bằng A − 23.
Phân bố trong tự nhiên
Vanadium có trong khoáng như vanadinite, carnotite và patronite, đồng thời có thể đi cùng một số quặng sắt hoặc nguyên liệu dầu mỏ. Nguồn quặng và dạng hợp chất ảnh hưởng cách thu hồi nguyên tố.
Lịch sử phát hiện
Andrés Manuel del Río nhận ra nguyên tố mới năm 1801 nhưng kết luận ban đầu không được công nhận rộng rãi. Sefström tái phát hiện vanadium năm 1831. Việc điều chế kim loại đủ tinh khiết diễn ra sau các mốc nhận diện này.
Lưu ý an toàn
Nguy cơ phụ thuộc dạng hoá học, trong đó cần chú ý phơi nhiễm bụi hoặc khói các hợp chất vanadium. Không suy an toàn từ việc vanadium có trong một loại thép hợp kim cho V₂O₅ dạng bột. Hoạt động gia công và sử dụng hoá chất cần phiếu an toàn riêng.
Bảng dữ liệu nguyên tố
| Tên quốc tế | Vanadium |
|---|---|
| Tên tiếng Việt | Vanadi |
| Ký hiệu | V |
| Số hiệu nguyên tử | 23 |
| Nguyên tử khối chuẩn | 50.9415(1) |
| Nhóm | 5 |
| Chu kỳ | 4 |
| Khối | d |
| Cấu hình electron tham khảo | [Ar] 3d³ 4s² |
| Trạng thái ở 20 °C | Chất rắn |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1910 °C |
| Nhiệt độ sôi | 3407 °C |
Số khối đồng vị khác với nguyên tử khối chuẩn. Các tính chất còn là dự đoán được ghi rõ trong nội dung; điều kiện đo cần được xem cùng tài liệu nguồn.
Tham khảo thêm
Bạn có thể đọc thêm các tài liệu nguồn dưới đây để tìm hiểu sâu hơn về nguyên tố và bối cảnh của các số liệu.