ķīmisks savienojums From Wikipedia, the free encyclopedia
Vanādija(V) oksīds (zināms arī kā vanādija pentoksīds) ir ķīmiskais savienojums, vanādija oksīds tā augstākajā oksidēšanas pakāpē +5. Vanādija pentoksīds ir oranži dzeltena cieta viela,[2] tā hidratētas formas ir izteiktāk oranžas. Tas ir amfotērs oksīds, kā arī oksidētājs. Dabā sastopams ļoti reta minerāla ščerbinaīta veidā.[3]
Vanādija(V) oksīds | |
---|---|
Vanādija(V) oksīda kristāliskā struktūra Vanādija(V) oksīda pulveris | |
Citi nosaukumi | Divanādija pentoksīds, vanādija pentoksīds |
CAS numurs | 1314-62-1 |
Ķīmiskā formula | V2O5 |
Molmasa | 181,8800 g/mol |
Blīvums | 3350 kg/m3 [1] |
Kušanas temperatūra | 670 °C[1] |
Viršanas temperatūra | 1750 °C (sadalās) |
Šķīdība ūdenī | 8,0 g/L (20 °C) |
Kristālisks vanādija pentoksīds pieder pie rombiskās singonijas, telpiskā grupa Pmmn (atbilst 8. kristālu klasei), kristāliskā režģa parametri: a=1,151 nm, b=0,3559 nm, c=0,4371 nm, Z=2.[3][4]
Vanādija pentoksīda kristāliskā struktūra sastāv no VO5 kvadrātiskām piramīdām, kam ir kopīgas šķautnes.[5]
Vanādija pentoksīdu var iegūt, skābeklī karsējot metālisku vanādiju, tomēr šādā veidā iegūtajā produktā ir citu vanādija oksīdu piemaisījumi, tāpēc to laboratorijas apstākļos parasti iegūst termiski sadalot amonija metavanadātu 500—550 °C temperatūrā:[2]
Vanādija pentoksīds ir amfotērs oksīds, kam gan skābās īpašības ir izteiktākas. Vanādija pentoksīds reaģē ar stipru sārmu ūdens šķidumiem, veidojot kompleksus polioksovanadātjonus, kuru struktūra ir atkarīga no pH.[2] Ja tas reaģē ar sārmu ūdens šķīdumu pārākumu, iegūst bezkrāsainus ortovanadātu ūdens šķīdumus:[6]
Ja iegūtajam nātrija ortovanadātam pakāpeniski pievieno skābi, krāsa pakāpeniski mainās no oranžas uz sarkanu, līdz nogulsnējas hidratēts vanādija pentoksīds. Šie šķīdumi var saturēt tādus jonus kā HVO42-, V2O74- (ja pH ir starp 9 un 13), kā arī V4O124− un HV10O285− (ja pH ir zem 9).[2]
Tas reaģē ar stiprām nereducējošām skābēm, veidojot dioksivanādija(V) katjonus:[6]
Vanādija pentoksīds reakcijās darbojas arī kā oksidētājs, piemēram, reakcijās ar halogēnūdenražskābēm (piemēram, koncentrētu sālsskābi), tas veido vanādija oksohalogenīdus, kuros vanādijam ir oksidēšanās pakāpe +4:[6]
Ar dažādiem reducētājiem, piemēram, ūdeņradi, vanādija pentoksīds var tikt reducēts līdz dažādiem vanādija oksīdiem, piemēram, vanādija trioksīdam:[6]
Vanādija pentoksīds galvenokārt tiek izmanots kā katalizators, piemēram, sērskābes iegūšanas procesā tas katalizē sēra dioksīda oksidēšanos par sēra trioksīdu:[2]
Karsējot vanādija pentoksīds var atdot skābekli, tāpēc tas ir diezgan piemērots katalizators oksidēšanas procesos. Augstāk minētā reakcija noris temeratūrā starp 400 un 620 °C, jo zem 400 °C vanādija pentoksīds ir neaktīvs kā katalizators, bet virs 620 °C tas sāk sadalīties. Iespējamie katalītiskā procesa vienādojumi varētu būt šādi, jo ir zināms, ka SO2 reducē V2O5 par VO2:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.